DESENVOLVIMENTO E EXPERIMENTAÇÃO DE UM FORMATO PARA A TRANSMISSÃO DE CORREÇÕES DGPS PELO RDS NO BRASIL

Resumo

Desenvolveu-se e experimentou-se um formato que permite a
disponibilização de um serviço de transmissão de correções diferenciais para
DGPS, fazendo uso de emissoras de radiodifusão sonora em freqüência modulada
(FM), mediante a utilização do seu canal secundário para a radiotransmissão de
dados (conhecida por RDS - Radio Data System). O método DGPS é eficaz para
apoiar atividades nas quais se requer um posicionamento contínuo, em tempo real, e
onde acurácias na ordem do metro (1 a 3 m) sejam necessárias. Tendo em vista que
para ele é necessário um meio de comunicação para transmitir as correções
diferenciais, e que a disponibilidade deste meio nem sempre existe de forma fácil
e/ou econômica no Brasil, escolheu-se o RDS para tal finalidade. A vantagem em
utilizá-lo para um serviço de transmissão das correções diferenciais (para DGPS)
está no fato de que existe uma boa distribuição de emissoras FM, e aproveita-se a
estrutura de transmissão já existente. Assim, pode-se ter, de forma econômica, uma
boa cobertura geográfica. Por outro lado, o RDS é bastante restrito quanto à
capacidade na taxa de transmissão dos dados. No formato desenvolvido,
compactam-se as informações de correção diferencial do formato RTCM (Radio
Technical Commission for Maritime Services) para um formato compatível com o
RDS. Ele foi desenvolvido porque não há um formato aberto para a aplicação
desejada, sendo denominado DGPSBRDS (DGPS Brasileiro por RDS). Realizaramse
testes de avaliação do DGPSBRDS: em condições ideais, para validar os programas e avaliar a degradação do posicionamento causada pela compactação das
informações; e em condições reais, para avaliar o funcionamento do sistema
completo e as precisões obtidas em levantamentos DGPS. Implementou-se o
sistema temporariamente numa emissora FM, na cidade de Curitiba, e efetuaram-se
levantamentos DGPS estáticos em oito marcos, situados na cidade e região, com
receptores GPS de três diferentes categorias: de navegação, de cadastro e geodésico.
Observou-se que ele funcionou de forma satisfatória, obtendo-se acurácias no
posicionamento variando entre 0,31±0,58 m e 0,72±1,13 m com o receptor de
cadastro, entre 0,28±1,68 m e 1,64±3,88 m com o receptor de navegação e entre
0,31±0,49 e 2,25±2,72 m com o receptor geodésico. Realizaram-se também
rastreios cinemáticos, no campus do Centro Politécnico da UFPR, com os
receptores GPS instalados em um veículo. O desenvolvimento do formato e os
resultados obtidos com o uso do mesmo são apresentados ao longo deste trabalho.

Entwicklung und erprobung eines format für DGPSkorrekturdatenübertragung
mit dem RDS in Brazilien

Zusammenfassung

Es wurde ein Format entwickelt, mit dessen Hilfe ein Dienst zur
Übermittlung von DGPS-Korrekturdaten bereitgestellt werden kann, welcher das
Radiodatensystem (RDS) von UKW-Sendern nutzt. Das DGPS-Verfahren wird zur
Ünterstutzung von Messungen, bei denen eine kontinuierliche Positionsbestimmung
in Echtzeit und mit Metergenauigkeit (1 bis 3 Meter) erforderlich ist, eingesetzt. Da
es ein Übertragungsmedium erfordert, ein solches in Brasilien aber nicht allerorts
einfach und kostengünstig zur Verfügung steht, hat man sich in der vorliegenden
Untersuchung für RDS entschieden. Sein Vorteil besteht darin, dass UKW-Sender
bereits zahlreich und flächendeckend vorhanden sind, (was es ermöglicht, auf
ökonomische Weise ein grosses Gebiet abzudecken). Allerdings ist die
Datenübertragungskapazität des RDS sehr eingeschränkt. Das neue Format,
DGPSBRDS (DGPS Brasileiro por RDS) genannt, komprimiert RTCMKorrekturdaten
so, dass sie mit dem RDS kompatibel sind. Es wurde entwickelt, da
es keinen offenen Standard für DGPS mit RDS gibt. Leistungstests wurden
durchgeführt. Das DGPSBRDS-System wurde für ein bestimmten Zeitraum in
einen UKW-Sender in Curitiba eingebaut und an acht Orten in der Stadt und der
Region statische DGPS-Messungen durchgeführt, mit drei verschiedenen GPSEmpfängerkategorien:
für Navigation, Kataster und Geodäsie. Es wurden
befriedigende Ergebnisse erzielt: Die Positionierungsgenauigkeit variierte zwischen
0,31±0,58 m und 0,72±1,13 m (1σ) für Kataster; zwischen 0,28±1,68 m und
1,64±3,88 m (1σ) für Navigations; zwischen 0,31±0,49 und 2,25±2,72 m (1σ) für
Geodetic GPS Empfänger. Auch für kinematische Anwendungen wurden Daten
erhoben. Die vorliegende Arbeit dokumentiert die Entwicklung des Formats sowie
die Ergebnisse der Anwendungstests.