ANÁLISE MULTIVARIADA APLICADA NO ESTUDO DOS EFEITOS DA IONOSFERA, TROPOSFERA E MULTICAMINHO NOS SINAIS GNSS

Abstract

Os sinais GNSS (Global Navigation Satellite System) estão sujeitos a erros sistemáticos causados por diversas fontes, sendo as principais a camada ionosférica, a camada troposférica e o multicaminho. A compreensão de como esses efeitos se comportam e relacionam é de grande interesse para a Geodésia Espacial. No Brasil, estudos voltados a esse assunto são possíveis graças às estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS), que proporcionam a obtenção de um grande conjunto de dados geodésicos: latitude e longitude geodésicas, altitudes geométrica e ortométrica, Atraso Zenital Troposférico (Zenith Tropospheric Delay - ZTD), índice de irregularidades da ionosfera (FP), níveis de multicaminho (Multipath - MP), dentre outros. Algumas estações são equipadas com barômetros e termômetros, fornecendo também dados meteorológicos. Assim, o trabalho aborda uma análise das relações e comportamentos de dados geodésicos e meteorológicos de 25 estações da RBMC distribuídas pelo território brasileiro, para o dia 2 de agosto de 2013, utilizando as análises multivariadas de componentes principais, fatorial principal e de agrupamentos, visando determinar a contribuição desses dados com as principais fontes de erros sistemáticos, bem como, mostrar o potencial do uso da análise multivariada nos estudos dos erros sistemáticos. Por meio das análises de componentes principais e fatorial, as 12 variáveis analisadas podem ser representadas por apenas quatro variáveis hipotéticas, garantindo 95,9% da variabilidade amostral, sendo três dessas variáveis caracterizadas por cada um dos tipos de erros sistemáticos: variável ionosférica (latitudes geodésica e geomagnética e FP), troposférica (altitudes geométrica e ortométrica, pressão atmosférica, temperatura e ZTD) e multicaminho (MP1 e MP2). Verifica-se que a pressão atmosférica pode exercer um maior peso que a temperatura na modelagem da camada troposférica. Uma possível influência da ionosfera no ZTD foi identificada, possibilitando futuras discussões. A não associação das variáveis MP1 e MP2 com as demais foi identificada, devido o multicaminho ser uma fonte de erro local. O agrupamento de estações por dendrograma possibilita uma nova forma de visualização do comportamento da ionosfera, bem como, a identificação de estações cujos sinais são mais refletidos.

Keywords

• GNSS
• Análise Multivariada
• Ionosfera
• Troposfera
• Multicaminho.