MÉTODOS DE POSICIONAMENTO GPS

Existem vários métodos de posicionamento relativo, ou seja, métodos que envolvem sempre mais que um receptor a observar em simultâneo.

Historicamente o posicionamento relativo só com código foi designado por DGPS (Differential GPS), no entanto existem autores que aplicam esta designação a posicionamentos com observação da fase, outros preferem designar o DGPS com fase por CPD (Carrier Phase Differential). Alerto o leitor a ter muito cuidado na interpretação das várias terminologias usadas.

O posicionamento relativo com fase em tempo real tem sido designado por RTK (Real-Time Kinematic). Para aplicações sem ser em tempo real termos como posicionamento Estático, Rápido-estático, cinemático, pseudo-cinemático ou para-avança podem ser usados.

DGPS

Se soubermos  a localização  de um receptor, podemos comparar os valores obtidos com os valores teóricos e deste modo calcular correcções às medições as quais podem ser usadas para corrigir as medições dos outros receptores que estão em pontos desconhecidos.

O receptor na posição conhecida é chamado receptor base ou de referência, o receptor ou receptores que estão em posições desconhecidas são chamados “rover”. O receptor de referência calcula as medições para cada satélite, baseando-se na sua posição que é conhecida e na localização instantânea de cada satélite. Depois compara os valores calculados com as medições reais. A diferença entre esses valores dá-nos a correcção para cada satélite, a qual vai ser transmitida ao outro receptor. O rover pode então calcular a sua posição com muito melhor precisão. 

O DGPS é baseado na medição da distância receptor-satélite através da observação do código. Se as correcções forem transmitidas desde o receptor de referência para o(s) Rover(s) em tempo real (normalmente via rádio), então o sistema é geralmente designado por DGPS ou DGPS em tempo Real. 

Se não necessitamos de trabalhar em tempo real as medições da base e do rover são gravadas e mais tarde transferidas para um computador para depois ser efectuado o cálculo. Esta técnica é usualmente designada por DGPS em pós-processamento.

Neste métodos de posicionamento baseados na observação do código os resultados são instantâneos mas não são precisos.

RTK

O RTK (Real-Time Kinematic), é baseado na medição da distância receptor-satélite através da fase da onda portadora. A maior dificuldade desta técnica é o desconhecimento do numero de ciclos completos decorridos desde que o sinal deixou o satélite até ao instante de sintonia (ambiguidade de ciclo). Temos então que esperar alguns minutos até que o receptor consiga resolver a ambiguidade de ciclo de cada par receptor-satélite.

Depois do receptor resolver as ambiguidades correctamente, a precisão da cada posição calculada situa-se entre 0.5 cm a 2 cm na horizontal e de 1 a 3 cm na vertical + 1 ppm para um receptor de dupla frequência e  + 2 ppm para um receptor de uma frequência.  

ESTÁTICO

É o método de posicionamento que permite obter maior precisão. É geralmente utilizado para medição de bases longas, redes geodésicas, tectónica de placas etc. Neste método os receptores permanecem fixos durante um certo período de tempo (nunca menos de 1 hora para bases cujo comprimento ronde os 20 km).

RÁPIDO-ESTÁTICO 

Usado para estabelecer redes locais de controlo, adensamento de redes etc. Corresponde a uma sessão estática de curta duração (de 5 a 20 minutos). É Bastante preciso em bases de comprimento até 20 km, e muito mais rápido que o posicionamento estático. O principal problema deste método de posicionamento reside na resolução das ambiguidades. Estas são resolvidas através da técnica "On The Fly"

CINEMÁTICO

 Usado na medição de vários pontos sucessivamente. É um método bastante eficaz de medir vários pontos próximos entre si. O receptor não fica em modo estático em qualquer período da sessão. Contudo, no caso de existirem elementos que obstruam  a trajectória do sinal (pontes, árvores, edifícios altos etc.) e menos de 4 satélites visíveis, é necessária uma reinicialização que pode demorar 5-10 minutos.

PSEUDO-CINEMÁTICO

Idêntico ao rápido-estático, mas requerendo um segundo estacionamento em cada ponto, após um intervalo de tempo que permita uma geometria de observação diferente. Serve este procedimento  para tornar possível a  ligação da fase entre as duas sessões, equivalendo a um posicionamento estático, mas com uma grande lacuna de observações. O operador pode aproveitar o tempo entre a primeira e a segunda sessão  para estacionar nos restantes pontos, o que torna este método bastante eficaz a nível de tempo e consequentemente a nível económico.

PÁRA-AVANÇA (stop and go)  

Este método de posicionamento consiste em transportar um receptor a todos os pontos a observar, efectuando breves paragens (alguns segundos), nas posições de maior interesse. Uma época, em principio, permite determinar as coordenadas de cada estação. Uma vez que o requisito básico deste método é que as ambiguidades sejam determinadas antes de se iniciar o posicionamento, o receptor deve ser transportado cuidadosamente por forma a não obstruir o sinal.