Comportamento dos relógios dos satélites GPS : correções e análises

Abstract

Resumo: A transmissão do sinal e qualidade da posição obtida no posicionamento com o GNSS depende diretamente do controle do tempo. Os responsáveis por este controle são os relógios atômicos que estão a bordo dos satélites. Nesta pesquisa é estudado o erro dos relógios dos satélites GPS, para isto são utilizados os dados de pseudodistância, semieixo maior e parâmetros de correção dos erros dos relógios dos satélites encontrados nos arquivos RINEX de navegação e observação. A partir destes dados, são calculados os erros dos relógios dos satélites, utilizando o modelo matemático do IGS, e então aplicada uma técnica de ajustamento para estimar novos parâmetros de correção dos relógios. É também realizada uma adaptação na parte periódica do modelo matemático, utilizado para relógios atômicos de Césio. São aplicados então os parâmetros de correção ajustados no modelo do IGS e no adaptado, e por fim os resultados comparados com os apresentados pelo IGS no arquivo clk_30s. Os experimentos realizados apresentaram uma melhora de 50 cm nos erros dos relógios dos satélites de Césio. Ainda a pesquisa conclui que os erros dos relógios dos satélites independem da estação de onde estão sendo coletados os dados, assim como também não dependem da antena.

Abstract: Signal transmission and position quality obtained by the GNSS positioning directly depends on the time control. The atomic clocks aboard of satellites are responsible for this control. In this research is studied the satellites clocks errors of GPS and to do so data from pseudorange, satellite semi-major axis and correction parameters of satellites' clocks errors founded in the RINEX navigation and observation files. From this data, the satellites clocks errors are calculated using the IGS mathematical model, and then an adjustment technique was applied in order to estimate new parameters of the clocks corrections. For Cesium atomic clocks, the periodic part of the mathematical model was adapted. The correction parameters adjusted were applied in the IGS and adapted model, finally the results were compared with IGS data from clk_30s file. The experiments carried out show an improvement of 50 cm in the Cesium satellites' clocks errors. In addition, the research concludes that the satellites' clocks errors do not depend on the station where the data was collected as well it do not depend on the equipment's antenna.