Cintilação ionosférica: investigação e avaliação no posicionamento GNSS

Resumo

A atmosfera terrestre pode ser dividida em troposfera e ionosfera para estudos sobre os efeitos causados nos sinais GNSS (Global Navigation Satellite System) transmitidos pelos satélites. A ionosfera tem forte influência na propagação dos sinais GNSS, podendo causar efeitos degenerativos nos sinais transmitidos. A formação desta região está associada aos raios solares incidentes na atmosfera terrestre e seu comportamento depende da hora local, latitude, estações do ano e do nível de atividade solar. Existem irregularidades na ionosfera que também afetam a propagação dos sinais GNSS, como a cintilação ionosférica. A cintilação ionosférica pode ser descrita como uma mudança rápida na fase e amplitude do sinal GNSS, causada por irregularidades da densidade dos elétrons ao longo do caminho percorrido pelo sinal. A cintilação pode enfraquecer ou até mesmo causar a perca total do sinal GNSS recebido pelos receptores. Uma das iniciativas para estudar e analisar os efeitos da cintilação ionosférica é o projeto CIGALA (Concept for Ionospheric Scintillation Mitigation for Professional GNSS in Latin America) (http://cigala.galileoic.org/). O projeto CIGALA visou analisar os efeitos da cintilação, com o intuito de compreender suas causas e estudar estes efeitos para a modelagem da cintilação e para o aperfeiçoamento de novas técnicas a serem implementadas nos receptores GNSS. Devido aos fatores descritos pode-se dizer que a ionosfera, com todas as suas irregularidades, pode causar efeitos significativos no posicionamento GNSS. Ela pode afetar de forma expressiva a acurácia das coordenadas obtidas por diferentes métodos de posicionamento. Nessa pesquisa pretende-se avaliar o efeito da ionosfera, em especial da cintilação ionosférica, no posicionamento por ponto e no posicionamento baseado em redes. Para avaliar os dias em que a cintilação foi mais significativa será utilizado o banco de dados do projeto CIGALA (http://200.145.185.118/cigala/index.php). Com esses dados é possível obter informações sobre a cintilação ionosférica de diferentes estações GNSS no Brasil, fazendo correlações dos dados de acordo com horários, estações do ano e outros fatores que possam contribuir para a análise da cintilação. No ano de 2013, ocorrerá um pico de atividade solar, o que poderá tornar os efeitos da ionosfera, e consequentemente da cintilação, ainda mais significativos, principalmente na região do Brasil, onde já existe um alto índice de cintilação. Assim, o período de realização desse projeto torna-se ideal para tais pesquisas.(AU)