PROJETO CALIBRA

"ATENUAÇÃO DAS LIMITAÇÕES NAS APLICAÇÕES GNSS DE ALTA ACURÁCIA DEVIDO AOS DISTÚRBIOS IONOSFÉRICOS NO BRASIL"

RESUMO

A Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) da UNESP, campus de Presidente Prudente, via o Departamento de Cartografia, participou do projeto CALIBRA (Countering GNSS high Accuracy applications Limitations due to Ionospheric disturbances in BRAzil), o qual foi submetido dentro da chamada FP7–GALILEO–2011–GSA–1a, realizada pela ESA (European Space Agency). O projeto foi uma continuidade ao projeto CIGALA (Concept for Ionospheric-Scintillation Mitigation for Professional GNSS in Latin America), advindo de uma chamada similar, o qual foi finalizado em fevereiro de 2012. Participaram do projeto a Universidade de Nottingham (UNOTT), Nottingham/Reino Unido, que liderou o mesmo, o Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia (INGV), Roma/Itália, a Universidade de Nova Gorica (UNG), Eslovênia, e a empresa Septentrio Satellite Navigation (SSN), Bélgica, todos do continente europeu. No Brasil, participaram a FCT/UNESP e a empresa ConsultGEL (CSG). O projeto teve seu início em novembro de 2012 e término em Fevereiro de 2015.

O Projeto CIGALA (Concept for Ionospheric Scintillation Mitigation for Professional GNSS in Latin America) foi financiado pelo European Commission (EC) no contexto do FP7-GALILEO-2009-GSA (European GNSS Agency). Ele foi concluído em Fevereiro de 2012, mas a rede de receptorees GNSS que foi implantada no Brasil continua em operação, coletando dados continuamente. Um dos objetivos do projeto foi a criação de uma base de dados de parâmetros da ionosfera a fim de analisar o TEC e efeitos da cintilação ionosférica no GNSS.

Dando continuidade ao Projeto CIGALA, o Projeto CALIBRA (Countering GNSS high Accuracy applications Limitations due to Ionospheric disturbances in BRAzil) foi aprovado, também financiado pela EC/GSA. O Projeto CALIBRA objetivou melhorar os algoritmos existentes e desenvolver novos para serem aplicados em técnicas de posicionamento GNSS de alta acurácia, combatendo os efeitos causados por distúrbios da ionosfera. Através deste projeto, a rede de estações advinda do Projeto CIGALA foi expandida.

Escopo

O GNSS (Global Navigation Satellite System) vem proporcionando um impacto significativo no suporte às operações onde alta acurácia é requerida, como em agricultura de precisão, onde aplicações meticulosas de pesticidas e fertilizantes traduzem em eficiência e ganho em produtividade. Outros exemplos são levantamentos topográficos e geodésicos, gerenciamento de terra e operações off-shore. Métodos de posicionamento como RTK (Real Time Kinematic), WARTK (Wide Area RTK) e PPP (Precise Point Positioning), que exploram a precisão dos sinais GNSS, em especial a fase da onda portadora, são os métodos principais dessas aplicações e são especialmente sensíveis às perturbações/distúrbios da ionosfera, as quais são dependentes de diversas variáveis: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica e atividade geomagnética. O Brasil está localizado numa das regiões mais afetadas da Terra e pode ser considerado como um local excelente para realizar testes, pois materializa um dos piores cenários. Problemas relacionados com a solução das ambiguidades, crucial nos métodos de alta acurácia, tem se manifestado, mesmo antes de se atingir o ápice do ciclo solar 24 (2013-2014), impedindo de se obter os níveis de acurácia esperado pela indústria. O impacto das altas atividades solares proporciona certo risco, não só de desabilitar o uso do GNSS, mas também de levar os usuários em não confiar no sistema para aplicações de alta acurácia. Essas particularidades são relevantes para o desenvolvimento do Galileo e devido aos desafios tecnológicos que são impostos. O Brasil é um proeminente mercado para os métodos GNSS de alta acurácia e esse projeto auxiliará na evolução desse mercado. O projeto visa o desenvolvimento de algoritmos para serem aplicados nas observáveis de fase da onda portadora visando eliminar os efeitos adversos da ionosfera. Serão identificadas como essas observações e os algoritmos existentes são degradados pelos fenômenos relacionados com a ionosfera, avaliando o impacto no RTK, WARTK e PPP em termos de acurácia, integridade e disponibilidade. A partir disto serão desenvolvidos métodos de mitigação baseados nas evidências experimentais. Tal objetivo será possível devido à expertise obtida pelos parceiros neste campo, suas participações em projetos relacionados a esse tema e o uso de dados de uma rede RTK no Brasil, a qual é gerenciada pela UNESP, um dos parceiros deste projeto.