ANÁLISE DOS ÍNDICES DE MULTICAMINHO MP1 E MP2 EM ESTAÇÕES DE MONITORAMENTO CONTÍNUO

Autores

¹Pinto, P.V.S.P.; ²Caldeira, M.C.O.; ³Caldeira, C.R.T.

¹UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA - UFRA Email: paulovictor.sp@hotmail.com
²UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA - UFRA Email: mayarac.ortega@gmail.com
³UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA - UFRA Email: caldeiracrt@gmail.com

Resumo

Atualmente, as tecnologias espaciais têm sido amplamente empregadas, dentre elas uma das principais e mais modernas é o GNSS (Global Navigation Satellite System). O GNSS apresenta como características a dispensa de visibilidade entre as estações, obtenção das coordenadas em um curto período de tempo e disponibilidade de uso em qualquer condição climática. Os dados transmitidos pelos sistemas GNSS estão sujeitos a erros, tanto devido aos próprios satélites que compõem as constelações, como a propagação do sinal, receptor e à estação (MONICO, 2008; LEICK, 1995). Dependendo do método de posicionamento empregado e da própria acurácia almejada, a maior parte dos erros pode ser eliminada, reduzida ou modelada. Deste modo, dois erros merecem destaque: o erro ionosférico e o multicaminho. O erro ionosférico varia no tempo e espaço e é influenciado por diversas variáveis, tais como: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros (MONICO, 2008). Já o Multicaminho é o fenômeno pelo qual o sinal GNSS reflete em objetos localizados no ambiente próximo do levantamento e chega ao receptor via múltiplos caminhos. No entanto este erro, é de difícil modelagem, pois depende das condições específicas de cada local, como o ângulo de elevação do satélite, a refratividade do meio onde se posiciona a antena, a distância perpendicular entre a antena e o objeto refletor, as características da antena e do objeto refletor, técnicas utilizadas nos receptores para reduzir os sinais refletidos, por isso, o que se tenta é realizar a coleta de dados evitando tal efeito, o que nem sempre é possível (ALVES et al, 2013; SOUZA, 2008). Após coletados os dados, existem alguns fatores que funcionam como indicativos de multicaminho. Assim, pode-se avaliar a possível presença de tal efeito nos dados. Um desses indicativos é a repetibilidade em dias consecutivos, pois como o efeito do multicaminho depende da geometria dos satélites e do ambiente físico que a antena está inserida, o efeito permanece praticamente o mesmo depois de um dia sideral em condições atmosféricas similares (ALVES et al, 2013). Estações em repouso (como no caso das estações de monitoramento contínuo), onde as características físicas do meio permanecem inalteradas, o multicaminho em dias consecutivos também deve permanecer inalterado, o que o torna de fácil detecção. Outro indicativo da ocorrência de multicaminho referente a L1 e L2 é o índice MP1 e MP2, esses índices podem ser obtidos através do software TEQC (Translate/Edit/Quality Check - Transferência/ Edição/ Checagem de Qualidade). Sendo assim, este trabalho tem por objetivo avaliar através dos índices de multicaminho MP1 e MP2 a existência e magnitude do multicaminho em estações de referência da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo. Além disso, verificar quais eventos podem influenciar os valores obtidos por esses índices, como cintilação ionosférica. Para o desenvolvimento deste artigo foram selecionadas as estações de monitoramento contínuo pertencentes a RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo): POAL (Porto Alegre – RS) e MGIN (Inconfidentes –MG) e PPTE (Presidente Prudente – SP), das quais apresentaram bons índices de acordo com relatório de controle de qualidade do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística; IBGE, 2017). Foram empregados dados de 10 dias de Outubro (maior densidade de elétrons, sendo o mês de maior efeito ionosférico) e 10 dias Junho (menor densidade de elétrons, sendo o mês de menor efeito ionosférico) de 2014 (pico da atividade solar do ciclo 24). Posteriormente, foi utilizado o software TEQC para obter os arquivos *.S, *.MP1, *.MP2, das estações selecionadas através do comando teqc +qc. Os resultados contidos nestes arquivos foram utilizados para análises das séries temporais. Com a obtenção desses valores foi possível analisar os dados e posteriormente gerar gráficos que facilitariam a interpretação dos resultados, assim como sua correlação a cintilação ionosférica. Como resultado, verificou-se a magnitude do índice MP1 e MP2 de aproximadamente 2m (25/10/2014), para a estação MGIN e 1,3m para PPTE. No que concerne à estação POAL responsável pelos menores valores, principalmente para MP2 mantém seus valores em torno de 0,40 m. Vale ressaltar, que por se tratarem de estações de referência, a expectativa é que essas séries permanecessem inalteráveis no decorrer do tempo, devido a repetibilidade do multicaminho e localização das mesmas. No entanto, o que se vê, é que esse comportamento aparentemente estável só ocorre para a estação POAL. Por outro lado, a fim de obter melhores análises, foram verificados os MPs em diferentes horários do dia através dos arquivos *.MP1 e *.MP2. No entanto, esta análise foi restrita para dois satélites (com influência da cintilação G02 e G03) e para o dia que obteve os maiores resultados. Ao relacionar o multicaminho com o ângulo de elevação, sabe-se que satélites com baixo ângulo de elevação são mais suscetíveis ao fenômeno em questão. Deste modo, ao relacionar os valores para MP1 e MP2 e o ângulo de elevação do satélite verifica-se a coincidência dos altos valores dos índices nos períodos de baixa elevação. No entanto, nota-se que embora o satélite G02 após o pôr do sol estava aproximadamente na zenital são observados os maiores valores do índice neste período, este efeito é notado principalmente na estação PPTE. Como sabe-se, no Brasil, os horários de cintilação mais intensos são limitados a uma hora após o pôr do Sol até, aproximadamente, à meia noite local (CONKER et al, 2003). Dessa forma, comprometem-se os resultados desses períodos. Em suma, o que se viu nas séries temporais foi um efeito sazonal da ionosfera acentuado para as estações de estudo, principalmente para aquelas situadas na região equatorial (PPTE e MGIN), onde existe uma alta atividade da ionosfera, estando, por exemplo, numa localização que normalmente sofre o efeito do pico da anomalia equatorial.

Keywords

Multicaminho; RBMC; Efeito Ionosférico

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