Com o surgimento de novas constelações de satélites tais como Galileo, SBAS (Satellite Based Augmentation Systems), Beidou (sistema de navegação regional chinês, também em desenvolvimento), e LAAS (Local Area Augmentation System) e também com os novos avanços nas tecnologias relacionadas ao posicionamento global, observa-se atualmente vigorosas alterações no sistema de posicionamento americano GPS (Global Positioning System) que melhorarão a capacidade de posicionamento para uso civil e militar. Tais alterações caracterizam o conceito de Modernização GPS, que incluem basicamente três mudanças:

• Integração do GPS com sistemas de aumento, permitindo assim melhor desempenho e aumento de precisão no posicionamento em tempo real visando aplicações em situações críticas de segurança, como por exemplo a aviação. Cita-se os sistemas de aumento LAAS (Local Area Augmentation System) também denominado como GBAS (Ground Based Augmentation System), por se tratar de um sistema de aumento baseado em terra com link transmissão de correções via VHF e o sistema WAAS (Wide Area Augmentation System) sendo um sistema baseado no espaço, por utilizar satélites geoestacionários em órbita para transmissão das correções.

• Sinais de navegação (Inercial e Rádio) que serão usados para proteger os usuários GPS contra interferências de rádio frequência (RFI) acidentais ou propositais, melhorando o posicionamento principalmente nos centros urbanos;

• Diversidades de frequências: Uma nova frequência L5 se juntará às atuais frequências L1 e L2, melhorando de maneira significativa a qualidade de rastreio e aquisição, alçando-se melhores níveis de precisão.

 

Assim como os sinais L1 e L2, o novo sinal L5 será transmitido a partir da frequência fundamental f0 = 10,23 MHz. Com isso, tem-se um resumo das frequências e respectivos comprimentos de onda para os diferentes sinais GPS:

 

O primeiro satélite a transmitir o sinal L5 foi lançado em 24/03/2009, o PRN01 (Bloco IIR-M), o qual foi desativado em 06/05/2011 devido a problemas em sua órbita. A nova geração de satélites do bloco IIF (incluindo um total de 12 satélites SVN62 a SVN73) permitiu tornar o sinal L5 operacional a partir do lançamento do primeiro satélite deste bloco em 28/05/2010. Atualmente já foram lançados 3 satélites deste bloco, os quais estão sendo fabricados pela BOEING:

O novo sinal L5 transmitirá duas variedades de códigos PRN: o código XI (em fase) e o código XQ (em quadratura), ambos transmitidos a uma taxa de 10,23 MChips/s, sendo portanto 10 vezes mais rápido que o código PRN C/A. Normalmente os satélites transmitem sinais CDMA (Code Division Multiple Access) e os receptores GPS realizam o processamento. Como o sistema CDMA é baseado na técnica de espalhamento espectral, observa-se que a densidade espectral da potência do sinal l5 é maior que no sinal L1.

No código I a duração do código de 1ms é estendida para 10 ms e no código Q é estendida para 20ms. Um aumento de 10 vezes no número de linhas no espectro faz com que a energia por linha seja diminuída em 10 dB para o código I e em 13 dB para o código Q (Holmes & Raghavan, 2004).
Este aumento do espalhamento espectral permite reduzir o efeito das interferências causadas pelos sinais dos outros satélites, os quais causam ruídos no sinal.

Como a taxa do sinal L5 é dez vezes mais rápida que no sinal L1 (código C/A), há uma redução no erro do rastreamento, garantindo-se assim uma maior exatidão nas medições realizadas com um receptor capaz de rastrear L5, além de reduzir as interferências (RFI) e suavizando também os efeitos do multicaminhamento. Assim, será observado uma melhora considerável nos levantamentos realizados sob condições adversas (áreas com maior cobertura vegetal ou obstruções que potencializam os erros de multicaminhamento).

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