Utilizando Splines Cúbicas Naturais para Atenuação de Erros no Posicionamento GPS

Authors

  • D.B.M. Alves
  • M. Meneguette Jr.
  • J.F.G. Monico

DOI:

https://doi.org/10.5540/tema.2005.06.02.0197

Abstract

O GPS (Global Positioning System) é um sistema de posicionamento global e de radionavegação que tem como principal objetivo viabilizar o posicionamento de baixa, média e alta precisão. Mas as observáveis GPS estão sujeitas a erros que degradam o posicionamento. Para atenuar os efeitos desses erros trabalhos recentes têm utilizado o modelo semiparamétrico e o método dos mínimos quadrados (MMQ) com penalidades. No modelo semiparamétrico as variáveis estimadas são divididas em uma parte paramétrica, que é de interesse do usuário, e uma parte não-paramétrica (funções de erros que variam suavemente com o tempo). Para tal modelo, utiliza-se o MMQ com penalidades. Essa técnica utiliza uma spline cúbica natural, cuja suavidade é determinada pelo parâmetro suavizador, calculado pela validação cruzada generalizada. Nesse método, os erros são modelados como funções que variam suavemente com o tempo. E mais, as funções de erros sistemáticos, ambig¨uidades e coordenadas de interesse são estimadas simultaneamente. Como resultado, as ambig¨uidades e as coordenadas de interesse são estimadas com melhor confiança e acurácia do que com o MMQ convencional.

References

[1] D.B.M. Alves, “Método dos Mínimos Quadrados com Penalidades: Aplicação no Posicionamento Relativo GPS”, Dissertação de Mestrado, UNESP, Presidente Prudente, SP, 2004.

D.B.M. Alves, Using cubic splines to mitigate systematic errors in GPS relative positioning, em “ION GNSS 2004”, Long Beach, Califórnia, 2004.

C.M. Cunha, “Métodos Numéricos”, 2.ed. Unicamp, 2000.

J.C. Farret, “O Efeito do Multicaminho Estático nas Medidas da Fase das Portadoras GPS”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2000.

J.A. Fessler, Nonparametric fixed-interval smoothing with vector splines, em “IEEE Transactions on Signal Processing”, Proceedings Vol.39, pp. 852-859, 1991.

L.P.S. Fortes, “Optimising the Use of GPS Multi-Reference Stations for Kinematic Positioning”, Tese de Doutorado, University of Calgary, Calgary, 2002.

C. Gemael, “Introdução ao Ajustamento de Observações: Aplicações Geodésicas”, 1994, 319p.

G.H. Golub e C.F.V. Loan, “Matrix Computations”, Johns Hopkins University Press, 1983.

P.J. Green e B.W. Silverman, “Nonparametric Regression and Generalized Linear Models: a Roughness Penalty Approach”, 1. ed., Chapman & Hall, London, 1994.

B.H. Wellenhof, H. Lichtenegger e J. Collins, “GPS Theory and Practice”, 4. ed., Springer-Verlag, Wien, 1997.

M. Jia, M. Stewart e M. Tsakiri, Mitigation of ionospheric errors by penalised least squares technique for high precision medium distance GPS positioning, em “KIS 2001”, Canada, 2001.

J.A. Klobuchar, Ionospheric Effects on GPS, em “Global Positioning System: Theory and Applications” (B.W. Parkinson e J.J. Spilker Jr., eds.), v.1, pp. 485-515, 1996.

J.F.G. Monico, “Posicionamento pelo NAVSTAR-GPS: Descrição, Fundamentos e Aplicações”, 1. ed., Unesp, São Paulo, 2000.

W.H. Press et al., “Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing”, Cambridge University Press, New York, 1986.

J.K. Ray, “Mitigation of GPS Code and Carrier Phase Multipath Effects Using a Multi-Antenna System”, Dissertação de Mestrado, University of Calgary, Calgary, 2000.

L.F. Sapucci, “Estimativa do Vapor d’água Atmosférico e a Avaliação do Atraso Zenital Troposférico Utilizando GPS”, Dissertação de Mestrado, UNESP, Presidente Prudente, SP, 2001.

P.J.G. Teunissen e A. Kleusberg, “GPS for Geodesy”, 2ed., Springer-Verlag, Berlin, 1998.

Published

2005-06-01

How to Cite

Alves, D., Meneguette Jr., M., & Monico, J. (2005). Utilizando Splines Cúbicas Naturais para Atenuação de Erros no Posicionamento GPS. Trends in Computational and Applied Mathematics, 6(2), 197–205. https://doi.org/10.5540/tema.2005.06.02.0197

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Original Article