do Instituto Hidrográfico

REDE DGPS (DIFFERENTIAL GPS) PORTUGUESA 79
cia do utilizador à Estação de Referência os trajectos dos
sinais dos satélites através da ionosfera começam a diferir,
originando diferentes atrasos. Este efeito denominase
descorrelação espacial, originando que, à medida que
o utilizador se afasta da Estação de Referência, as
correcções DGPS percam alguma validade.
2.3. Atraso na propagação troposférica
Trata-se de um atraso na propagação ocorrido na
troposfera 4 . Este atraso atinge, logicamente, os maiores
valores para satélites a baixa altitude, onde pode
induzir erros até 3/4 m. A técnica diferencial permite
corrigir quase totalmente este erro, mas essa compensação
depende também da distância entre a Estação
de Referência e o utilizador, devido à descorrelação
espacial.
2.4. Erros nas efemérides dos satélites
Estes erros devem-se às diferenças entre a localização
real dos satélites e a sua localização prevista com
base nos dados das suas órbitas, contidos na mensagem
de navegação. Essas diferenças são geralmente inferiores
a 10m, representando um erro no posicionamento
que é, normalmente, inferior a 2 m. Esse erro de posicionamento
é quase integralmente compensado pela
técnica diferencial.
2.5. Erros nos relógios dos satélites
Estes erros devem-se a diferenças entre o tempo do
relógio do satélite e o tempo calculado pelos dados
contidos nas mensagens de navegação dos satélites.
O oscilador que controla o tempo do sinal do satélite é
monitorizado pelo segmento terrestre do GPS, que
determina o valor das correcções a aplicar a esse tempo,
as quais são incluídas na mensagem de navegação do
mesmo. O utilizador lê os dados dessa mensagem e
ajusta o tempo em conformidade.
Na fase de desenvolvimento do sistema foram feitas
medições dos erros dos relógios dos satélites, tendo-se
concluído que originavam erros de posicionamento na
ordem de 1-2m [Ref. 9].
De qualquer maneira, desde que os receptores da
Estação de Referência e do utilizador usem os mesmos
dados dos satélites, a compensação deste erro pela
técnica diferencial é total.
4 A troposfera é a camada mais baixa da atmosfera, estendendo-se
até cerca de 16 km de altitude, na zona do equador, e até
aproximadamente 8 km de altitude, sobre os pólos.
2.6. Erro de multi-trajecto (multipath)
Este erro deve-se a reflexões do sinal, proveniente
dos satélites, em obstáculos ou estruturas locais de boa
reflectividade. Chama-se erro de multi-trajecto pois, na
verdade, o sinal chega à antena GPS por vários trajectos.
O multi-trajecto representa a mais problemática fonte
de erros do GPS e não pode ser eliminado pela técnica diferencial,
pois não existe correlação entre o efeito de multitrajecto
na Estação de Referência e o efeito de multitrajecto
no utilizador. Assim, é necessário ter um cuidado
especial para evitar o efeito de multi-trajecto na Estação de
Referência, já que os erros por ele originados serão incluídos
nas correcções diferenciais radiodifundidas e somarse-ão
directamente aos erros do utilizador 5 .
Apesar de ser impossível compensar este erro através
do DGPS, duas das mensagens transmitidas pelos
serviços de DGPS marítimo incluem uma estimativa do
erro de multi-trajecto na Estação de Referência 6 .
2.7. Ruído do receptor
Este erro é inerente a cada receptor GPS ou DGPS,
dependendo do seu design e qualidade, e não pode ser
eliminado pelo DGPS. Nos sistemas diferenciais até
acontece normalmente um pequeno aumento neste erro
pois há a considerar o ruído de dois receptores independentes
(Estação de Referência e utilizador).
2.8. Sumário dos erros do GPS e do DGPS
O DGPS elimina ou reduz substancialmente a maioria
dos erros do GPS, nomeadamente atraso na propagação
ionosférica e troposférica, erros nas efemérides e nos
5 Consegue-se minimizar o multi-trajecto na Estação de
Referência recorrendo a algumas técnicas, nomeadamente:
– colocar as antenas GPS acima de obstáculos e superfícies
boas reflectoras, por forma a que a ocorrência de reflexões
multi-trajecto seja minimizada;
– usar antenas com design e forma apropriados, como por
exemplo antenas com plano de terra e antenas choke ring;
– usar antenas que apresentem grande atenuação para os sinais
recebidos com muito pouca elevação, pois esses têm maiores
probabilidades de corresponderem a sinais reflectidos;
– usar antenas que apresentem grande atenuação para os
sinais recebidos com polarização circular esquerda, pois os
sinais dos satélites possuem polarização circular direita a
qual é invertida quando os sinais são reflectidos;
– usar processamento de sinal adequado na Estação de Referência.
6 Nessas mensagens existe um campo onde se inclui uma
estimativa do erro de multi-trajecto. Existem 15 códigos para esse
campo, cada um correspondendo a uma diferente estimativa para
esse erro, a qual pode ir de menos de 0,1m a mais do que 18,127m.