ABSTRACT The use of Global Navigation Satellite System (GNSS) for air and terrestrial navigation and for many applications is increasing in the last decades. However, the Earth’s ionosphere causes GNSS signal delay due to the total electron content (TEC) and scintillation in the signal phase and amplitude. This scintillation can give rise to deleterious effects in the GNSS positioning. So, it is important to assess the effects of the ionosphere over the GNSS signal. To achieve this goal, it is necessary to have a large spatial and temporal coverage of data from many different sounders, being the GNSS receivers of great importance due to their global coverage and availability. In this work, we present a retrospective of the scintillation monitoring networks in Brazil and their characteristics. As the RBMC network managed by the IBGE provides TEC and as rate of TEC index (ROTI) is well correlated with ionospheric irregularities, we present also the RBMC network description. These RBMC GNSS receivers provide data in regions with scarcity of scintillation monitors. The description of the Ionospheric Scintillation Monitoring Receivers (ISMR) Query Tool, that is a web software that has been supporting research on the ISMR data, is also presented. (GNSS decades However Earths Earth s (TEC amplitude positioning So goal sounders availability work characteristics ROTI (ROTI irregularities monitors (ISMR Tool presented

ABSTRACT Air navigation is increasingly dependent on the use of Global Navigation Satellite Systems (GNSS). It allows the determination of the aircraft’s position in all phases of the flight and brings many advantages. Although GNSS navigation results in gains, the radio signals from these systems are strongly influenced by the ionospheric environment. It introduces errors that can affect the accuracy, integrity, availability and continuity requirements established by the International Civil Aviation Organization (ICAO). The ionospheric layer has different behaviors depending on the latitude, time of day, season of the year, geomagnetic activity and solar cycle. Since Brazil is located in a region of low latitudes, it experiences a series of unique challenges when compared to regions of mid-latitudes. For this reason, the application of GNSS-based technologies in aviation over the Brazilian territory requires an in-depth assessment of the ionosphere effects. Therefore, the Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) named GNSS Technology for Supporting Air Navigation was formed in 2017 to better assess the ionosphere impacts and assist government agencies and companies in the development of safe air navigation procedures over Brazil in a near future. This paper presents the most relevant advances achieved so far within this multidisciplinary project that involves Brazilian research centers and universities.

Abstract: Determinations of the vertical ionospheric gradient standard deviation (σ vig ) in real time to each Global Positioning System (GPS) and Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) satellite available in Ground-Based Augmentation System (GBAS) of the Rio de Janeiro International Airport (SBGL) were used in the estimates of Horizontal and Vertical Protection Level (HPL/VPL). For this purpose two software were developed: MoR_Ion_RT (real time ionospheric threat assessment for GBAS in Brazil) and SBGL_PL (calculation of SBGL HPL/VPL), whose methods and equations are presented in this paper. Since such determinations transmit the real ionospheric condition at the time of an approaching aircraft, they also allow performing the screening of the data, based on the Conterminous United States (CONUS) Threat Model threshold. Experiments carried out indicate that it is possible to attend CAT-I during the autumn (most affected season) at SBGL using GPS or GLONASS satellites, provided that the restrictions established by a temporal ionospheric threat model developed for the region are applied (avoid satellites with elevations between 10° and 37°). It was also found that the use of GLONASS in conjunction with GPS satellites makes it possible to meet CAT-III Horizontal and Vertical Alert Limit (HAL/VAL), since it has a better geometric configuration.

Abstract: In Global Navigation Satellite Systems (GNSS), the effects of neutral atmosphere in electromagnetic signal propagation impacts directly on the quality of the final estimated position, leading to errors in the metric order. Using an atmospheric model is a good strategy to minimize these errors, because it becomes possible to obtain a neutral atmospheric delay with the same spatial and temporal resolution, taking into consideration particularities of the atmosphere treated by a numerical model. The regional model of the Center for Weather Forecasting and Climate Studies (CPTEC) used in this paper has a spatial resolution of 15 km and a temporal resolution of 3 hours. Usually, the delay prediction of 3 hours is interpolated in time to GNSS applications and this can influence the quality of the values obtained in each interpolated epoch. Higher temporal resolutions can lead to lower errors in the final position. In this paper, the quality of delay predictions is evaluated for this atmospheric model with resolutions of 6 and 3 hours. The estimated delay, derived from meteorological data in the same location as the geodetic data, is considered as “truth”. The temporal resolution of 3 hours shows better results than using 6 hours, particularly for the hydrostatic component in the initial prediction period, RMSE of 1.25 cm was reduced to 0.2 cm in NEIA station.

Abstract The availability in real time of GNSS satellites orbits, clock corrections and code and phase biases provided the possibility of application of Real Time Precise Point Positioning (RTPPP). This paper presents the methodology concerning RTPPP and application to kinematic trajectories of airplane flight tests, but without using the carrier phase bias. So, it is PPP float solution. It requires RT positioning estimation, task that most of time presents certain difficulties due to loss of communication or of satellites during maneuvers of the airplane. However, if the corrections become unavailable for a certain period of time, the system starts using the ultra-rapid IGS orbits. The experiments were accomplished taking into account a case simulating RT and another in fact RT, but storing data and corrections for post processing. The PPP solutions obtained either simulating RT or in RT were compared against the PPP post processed solution that uses the final clock and orbit corrections. Then, statistics were generated to analyze the quality of both results. They were applied to kinematic trajectory that on average was 360 km/h, reaching about 600 km/h. The results provided accuracy better than the requisites for such cases which is of about 80 cm in height.

A aplicação da combinação livre da ionosfera para dados GNSS de dupla frequência permite eliminar matematicamente os efeitos de primeira ordem da ionosfera. Contudo, os efeitos de ordem superior não são eliminados e, geralmente, são negligenciados no processamento dos dados GNSS. Neste trabalho apresentam-se discussões e análises relacionadas ao cálculo dos efeitos de ordem superior da ionosfera, o qual envolve o cálculo do TEC a partir de diferentes combinações, o sistema geomagnético IGRF-11, a combinação linear livre da ionosfera para tripla frequência considerando as três portadoras do GPS (L1, L2 e L5) e outras. A combinação de tripla frequência permite eliminar o efeito de segunda ordem da ionosfera, contudo, a incerteza propagada desta combinação é de pior qualidade do que o próprio valor do efeito. Foram realizados processamentos de dados no modo PPP estático e cinemático visando avaliar a influência dos efeitos de ordem superior no ciclo solar 24. Os dados GPS foram corrigidos dos efeitos ionosféricos utilizando o software "RINEX_HO" disponível no NGS-NOAA-TOOLBOX. Os resultados mostraram que a negligência dos efeitos ionosféricos de ordem superior no PPP pode provocar variações da ordem de milímetros a centímetros considerando períodos com baixa e alta atividade ionosférica, respectivamente.

The application of the ionosphere free combination for GNSS dual frequency data allows mathematically the elimination of the first order ionosphere effects. However, the higher order ionosphere effects are not eliminated and are generally neglected in GNSS data processing. In this paper, there will be discussions and analysis related to the higher order ionospheric effects computation which involves calculating TEC from different combinations, the geomagnetic reference system IGRF-11, the ionosphere free linear combination for three GPS frequencies L1, L2 and L5 and other. The triple frequency combination allows eliminating the second order effect, however the propagated precision of the combination is worse than the value of the effect itself. It was accomplished data processing in the static and kinematic PPP aiming to evaluate the influence of the higher order effects in the solar cycle 24.The GPS data were corrected from higher order effects by using the "RINEX_HO" software available in the NGS-NOAA-TOOLBOX. The results showed that neglecting the higher order effects in the PPP can produce variations of the order of millimeters to centimeters considering periods with low and high ionosphere activity, respectively.

O posicionamento com o sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) é atualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfície terrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refração que o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma das maiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso, que rebatida na direção zenital é denominado atraso zenital neutrosférico (ZND), ou ainda atraso zenital troposférico (ZTD - Zenithal Tropospheric Delay). Esse atraso gera erros no posicionamento GNSS quando o mesmo não é devidamente modelado. Os modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para a modelagem do ZND, pois como são alimentados diariamente por observações da atmosfera, os mesmos, geram previsões do ZND capazes de captar suas oscilações espaciais e temporais. No CPTEC/INPE são desenvolvidos e operacionalizados modelos de PNT globais e regionais, sendo os últimos dedicados ao melhor detalhamento sobre a América do Sul. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo que gera tais previsões com resolução espacial de 15 km e temporal de 3 horas, além de outras versões que contemplam outras sofisticações. Para determinar o impacto dessas melhorias na qualidade das previsões do ZND, o presente trabalho apresenta uma avaliação robusta das versões disponibilizadas, utilizando como referência os valores de ZND estimados a partir dos dados GNSS coletados pelas estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), levando em consideração: a variação sazonal, a continentalidade e a variação da altitude e latitude.

GNSS (GNSS - Global Navigation Satellite System) positioning is the most by used technique to obtain a location over terrestrial surface or close to it. After the effects generated by the ionosphere, the refraction that the signal suffers, when it goes through the neutrosphere, can be considered as one of the largest error sources in the signal, in which is generated a neutrospheric delay, also called Zenithal Tropospheric Delay (ZTD). When the ZTD is not modeled, significant errors in the GNSS positioning are observed. Numerical Weather Prediction models are good alternatives to obtain ZTD over South America, because they are fed daily by atmospheric observations and consequently they are able to capture the temporal and spatial oscillations of the ZTD values. In Brazil, a system is operating at CPTEC/INPE for the purpose of generating such forecasts with spatial resolution of 15 km and temporal of 3 hours. In order to assess the impact of the recent improvements in the quality of ZTD predictions, a robust evaluation of the ZTD predictions was performed, taking into consideration several analyses in the Brazilian territory, in which ZTD values obtained from GPS data collected by the RBMC stations were used as reference, considering the evaluation: seasonal, the continentality, altitude and latitude variation.

Diluição da precisão das ambiguidades GNSS, conhecida como ADOP (Ambiguity Dilution of Precision), é o tópico principal deste artigo. Basicamente, o ADOP é definido como uma medida escalar para avaliar a precisão das ambiguidades reais (float). Assim, entre as inúmeras possibilidades, a ADOP pode auxiliar na previsão do comportamento de uma linha base ou de uma rede de receptores GNSS no que diz respeito ao problema de solução das ambiguidades envolvidas, quer seja em tempo real (instantânea), ou no modo pós-processado. A vantagem de utilizar a grandeza ADOP advém da possibilidade de extrair uma expressão analítica simplificada, considerando os diversos fatores que afetam a resolução das ambiguidades. Além disso, essa grandeza traz informação a respeito da taxa de sucesso de resolução das ambiguidades. As expressões utilizadas nesse artigo levam em consideração alguns fatores, como por exemplo, informações a priori da precisão das medidas de fase da onda portadora e pseudodistância, número de estações e satélites, número de frequências disponíveis e o comportamento da atmosfera, considerando tanto a troposfera como a ionosfera. A partir dessas informações, diversos cenários são factíveis de serem estabelecidos visando analisar o impacto de cada informação particular na resolução das ambiguidades. As análises foram realizadas no contexto de algumas estações da rede GNSS-SP, uma rede GNSS estabelecida no Estado de São Paulo.

The main topic of this paper is the Ambiguity Dilution of Precision known as ADOP. Basically, ADOP is defined as a diagnostic measure for assessing the precision of the float scalar ambiguities. Among the several possibilities, the ADOP can provide help in predicting the behavior of a baseline or a network of GNSS receivers, concerning the problem of ambiguity resolution, either in real-time (instantaneous) or in the post-processing mode. The main advantage of using ADOP is possibility of the extraction of a closed analytical expression, considering various factors that affect the ambiguity resolution. Furthermore, the ADOP is related to the success rate of ambiguity resolution. The expressions here used, takes into account several factors, for example, a priori information of the measurement precision of GNSS carrier phase and pseudorange, the number of stations and satellites, the number of available frequencies and the behavior of the atmosphere (ionosphere and troposphere). Several scenarios were established so as to analyze the impact of each factor in ambiguities resolution, within the context of some stations of the São Paulo GNSS network (GNSS-SP).

O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta para o controle de qualidade de redes geodésicas bidimensionais por meio das análises de robustez e de covariância. Na metodologia proposta, a acurácia (exatidão) posicional de cada ponto é estimada por meio de uma possível tendência posicional (via análise de robustez), além da própria precisão (incerteza) posicional (via análise de covariância), sendo ainda uma medida independente do datum adotado. Além da apresentação do desenvolvimento teórico do método, a aplicação do mesmo é demonstrada em um exemplo numérico. Os resultados obtidos indicam que, em geral, quanto maior o afastamento de um vértice desconhecido do(s) ponto(s) de controle da rede, maior é a propagação de erros aleatórios sobre este, e, quanto menos observações redundantes ao redor de um ponto, maior é a influência de possíveis erros (não aleatórios) sobre este, quando não detectados.

The goal of this paper is to present a methodology for quality control of horizontal geodetic networks through robustness and covariance analysis. In the proposed methodology, the positional accuracy of each point is estimated by a possible bias in their position (based on robustness analysis), in addition to its own positional precision (uncertainty) (through covariance analysis), being a measure independently from the choice of the datum. Besides presenting the theoretical development of the method, its application is demonstrated in a numerical example. The results indicate that, in general, the greater the distance of an unknown point to the control(s) point(s) of the network, the greater is the propagation of random errors on this unknown point, and the smaller the number of redundant observations around a unknown point, the greater the influence of possible (undetected) non-random errors on this point.

A questão agrária ainda é um tema bastante discutido no Brasil, principalmente no que diz respeito à posse da terra. A Lei nº 10.267/01 foi um grande avanço para a questão agrária. A partir de então, todos os imóveis rurais devem ser georreferenciados ao Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). Para isso, são utilizados métodos de posicionamento por satélites e convencionais. Mudanças vêm ocorrendo nos sistemas de posicionamento por satélites em razão do acréscimo de novos sinais no GPS (Global Positionig System) e a reestruturação do GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System), além dos novos sistemas, Galileo e Compass. Para avaliar os efeitos da combinação de dados GPS e GLONASS, foram realizados processamentos de dados com diferentes configurações. Os processamentos foram realizados para a determinação das coordenadas dos pontos de apoio básico e limítrofes de imóveis rurais. Ao final, verificou-se que o uso de efemérides precisas no transporte de coordenadas de pontos de apoio não apresenta influência relevante, pois o transporte com efemérides transmitidas também atende a exigência de precisão da Norma Técnica de Georreferenciamento de Imóveis Rurais (NTGIR). Quando foram utilizados dados GPS e GLONASS, as melhores soluções foram obtidas. No caso dos pontos limítrofes, o uso de dados GPS e GLONASS também é recomendado, pois atende a exigência de precisão da NTGIR e apresenta resultados melhores que dos dados processados separadamente.

The land question has been a widely discussed topic in Brazil, regarding land tenure. Law No. 10.267/01 was a major breakthrough for the agrarian issue. Since then on all rural properties must be georeferenced to the Brazilian Geodetic System (BGS). Therefore, satellite positioning and conventional methods are extensively used. Changes have been occurring in satellite positioning systems due to the addition of new signals in GPS (Global System Positioning), restructuring of GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System), and the new systems like Galileo and Compass as well. To evaluate the effects of combining GPS and GLONASS data, several batches of processings were performed on different configurations. The data processing was performed to determine the coordinates of points of basic support and those materializing the neighborhood of the rural properties. As a result, it was found that the use of accurate ephemeris in transporting coordinates to support points has no significant influence, since transportation with broadcast ephemeris also meets the accuracy requirements for the Standard Technique for Georreferencing Rural Properties. On the other hand, when GPS and GLONASS data were used, such combination provides the best results. In the case of neighboring points, the use of GPS and GLONASS data is also recommended because such data meet the precision requirement and showed better results than those from where data were processed separately.

A característica continental do Brasil implica na necessidade de constantes desafios científicos em pesquisas espaciais e tecnológicas, que visam contribuir ao engajamento de centros de pesquisas, fornecendo instrumentos às atividades espaciais no país e no mundo, ampliando as perspectivas de aplicação de técnicas geodésicas como o GPS (Global Positioning System). Neste contexto, destaca-se a contribuição ao IGS (International GNSS Service) dos centros de locais de análise SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) e o IGS-RNAACSIR (IGS Regional Network Associate Analysis Centre for SIRGAS), que disponibilizam soluções semanais no formato SINEX (Software INdependent EXchange Format), referenciadas ao ITRS (International Terrestrial Reference System), que posteriormente são integradas no contexto de uma solução regional pelo DGFI (Deutsches Geodätiches Forschungsinstitut), denominada IGS-RNAACSIR. Nesta perspectiva, este projeto apresenta uma metodologia de integração de redes GNSS locais no contexto de uma solução regional para o Brasil, com base em dados gerados pelas redes ativas RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), GNSS SP (Rede GPS Ativa do Oeste do Estado de São Paulo, e em soluções SIRGAS no formato SINEX, utilizando o princípio da combinação das equações normais pelo MMQ (Método dos Mínimos Quadrados), contribuindo com a manutenção e densificação da rede SIRGAS na América Latina.

The continental characteristic of Brazil implies in the necessity of constant scientific challenges in space and technological research, contributing to the development and enrollment of national and international centers of research, supplying instruments to the space activities in the country and extending the perspectives of application of geodetic techniques as GPS (Global Positioning System). In this context, it is remarkable the contribution of the local analysis centers of SIRGAS (System of Geocentric Reference for Americas) and the IGS-RNAAC-SIR (Regional IGS Network Associate Analysis Centre for SIRGAS) with IGS (International GNSS Service), that compute weekly solutions in SINEX format (Software Independent Exchange Format), referenced to ITRS (International Terrestrial Reference System), that are later integrated in the context of a global solution for IGS. In this perspective, this paper presents a methodology of the integration of local GNSS networks in the context of a regional solution for Brazil, based on active GNSS networks, likes RBMC (Brazilian Network of Continuous Monitoring) and GNSS SP (Active Network GPS of the west of the State of São Paulo), and in SIRGAS solutions in SINEX format, using the principle of the combination of the normal equations for the least squares adjustment (LSQ), contributing to the maintenance and densification of SIRGAS-CON network in Latin America.

Os avanços tecnológicos nos métodos de posicionamento têm possibilitado o desenvolvimento de metodologias que viabilizam a sua utilização pelo usuário numa diversidade de aplicações. Um dos métodos de posicionamento GNSS (Global Navigation Satellite System) de grande destaque é o RTK (Real Time Kinematic), cujo conceito tem como princípio básico a alta correlação dos erros provocados pela ionosfera, troposfera e órbita dos satélites na estação de referência e em uma estação próxima de interesse, além da existência de um link de rádio ou de outro sistema de comunicação que permita a transmissão dos dados coletados na base ao usuário. Porém quando as distâncias vão aumentando, a correlação é perdida. Esse fato motivou o desenvolvimento do conceito de rede de estações de referência (RTK em Rede), visando superar esta deficiência. O RTK em Rede utiliza a infra-estrutura de uma rede de estações de referência para disponibilizar correções ao usuário. Tanto o conceito de RTK como o de RTK em rede permitem introduzir o conceito de integridade, muito utilizado em navegação, no contexto da Geodésia. Nesse artigo é apresentada a teoria sobre integridade e sua utilização no RTK e RTK em rede no contexto da rede GNSS do Estado de São Paulo. Nos resultados obtidos observou-se que a garantia da integridade indicada por HPL < AL, VPL < AL e AC < AL, representados pelo nível de proteção horizontal (HPL) e nível de proteção vertical (VPL) em relação ao limite de alarme (AL) e a acurácia (AC), na média foram de 68,3% e 63,9% para a componente horizontal e vertical, respectivamente. Discussões sobre esses resultados são apresentadas.

Technological advances in positioning methods have enabled the development of methodologies that allow its use in a great variety of applications. One method of GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning of high performance is the RTK (Real Time Kinematic) whose basic principle takes advantage of the high correlation of the errors caused by ionosphere, troposphere and satellite orbit in a reference station and a nearby station of interest, besides requiring a radio link or other communication system to transmit the data from the base to the user. But as the distances increase, the correlation decreases and the performance is reduced. To reduce this problem, the concept of network stations (RTK Network) was developed. Such approach uses the infrastructure of a network of reference stations to provide corrections to the network users. The RTK and RTK network allows introducing the concept of integrity, widely used in navigation, in the context of Geodesy. In this article, we present the concept of integrity and its use for evaluating the integrity on RTK and RTK network in the context of São Paulo State GNSS network. Results showed that to guarantee the integrity displayed by HPL <AL, VPL <AL and AC <AL, represented by horizontal protection level (HPL) and vertical protection level (VPL) in relation to the alarm limit (AL) and accuracy (AC) were on average 68.3% and 63.9% for the horizontal and vertical, component respectively.

Com o advento dos satélites artificiais Global Positioning System (GPS) em conjunto com os satélites Low Earth Orbiting (LEO), surge a Rádio Ocultação GPS (RO GPS), técnica que permite obter remotamente perfis atmosféricos com boas perspectivas para aplicações em modelagem numérica de tempo. O satélite LEO denominado Challenging Minisatellite Payload of Geophysical Research and Application (CHAMP), embora tenha sido lançado com o objetivo principal voltado para estudos geofísicos, tem permitido também acessar o potencial da RO GPS. Nesse trabalho objetiva-se avaliar a qualidade dos perfis atmosféricos obtidos com o satélite CHAMP sobre a América do Sul, comparando-os com os perfis provenientes de radiossondagens e da reanálise regional de 5 anos do CPTEC/INPE. Os resultados da comparação entre os perfis obtidos por RO GPS e por radiossondas, apontam uma diferença média na temperatura abaixo de 1K e um desvio padrão de até 3K, distribuídos na camada entre 9 e 18 km. Os resultados da comparação entre os perfis de temperatura advindos de RO GPS e da reanálise do CPTEC entre 9 e 13 km, mostram que o viés é praticamente nulo e o desvio padrão próximo a 1K.

With the advent of Global Positioning System (GPS), together with Low Earth Orbit (LEO) satellites, the Radio Occultation GPS (RO GPS) technique appears as a possibility of obtaining atmospheric profiles remotely, with positive perspectives of applications in atmospheric numerical modeling. The LEO satellite mission denominated Challenging Minisatellite Payload of Geophysical Research and Application (CHAMP), although with the main objective being in the area of geophysical studies, it has also allowed studies about the potential of RO-GPS. This study is related to the evaluation of the atmospheric profiles quality obtained by the LEO CHAMP satellites over South America, comparing them to radiosondes profiles and of regional reanalysis of five years from CPTEC/INPE. The results of the comparisons between RO GPS and RSO profiles pointed out a mean temperature difference below 1 K and a standard deviation of up to 3 K, distributed in altitudes from 9 to 18 km. The comparisons of temperature profiles from RO GPS and CPTEC's reanalysis between 9 and 13 km showed that the bias is almost null and the standard deviation is around 1 K.

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) transmite seus sinais em duas freqüências, o que permite eliminar matematicamente os efeitos de primeira ordem da ionosfera através da combinação linear ionosphere free. Porém, restam os efeitos de segunda e terceira ordem, os quais podem provocar erros da ordem de centímetros nas medidas GPS. Esses efeitos, geralmente, são negligenciados no processamento dos dados GPS. Os efeitos ionosféricos de primeira, segunda e terceira ordem são diretamente proporcionais ao TEC presente na ionosfera, porém, no caso dos efeitos de segunda e terceira ordem, comparecem também o campo magnético da Terra e a máxima densidade de elétrons, respectivamente. Nesse artigo, os efeitos de segunda e terceira ordem da ionosfera são investigados, sendo que foram levados em consideração no processamento de dados GPS na região brasileira para fins de posicionamento. Serão apresentados os modelos matemáticos associados a esses efeitos, as transformações envolvendo o campo magnético da Terra e a utilização do TEC advindo dos Mapas Globais da Ionosfera ou calculados a partir das observações GPS de pseudodistância. O processamento dos dados GPS foi realizado considerando o método relativo estático e cinemático e o posicionamento por ponto preciso (PPP). Os efeitos de segunda e terceira ordem foram analisados considerando períodos de alta e baixa atividade ionosférica. Os resultados mostraram que a não consideração desses efeitos no posicionamento por ponto preciso e no posicionamento relativo para linhas de base longas pode introduzir variações da ordem de poucos milímetros nas coordenadas das estações, além de variações diurnas em altitude da ordem de centímetros.

The Global Positioning System (GPS) transmits signals in two frequencies which allow to correct for the first order ionospheric effects through theionosphere free combination. However, the second and third order ionospheric effects which cause error of the order of centimeters in the GPS measurements, still remain. These effects are, generally, neglected in the GPS data processing. The first, second and third order ionospheric effects are directly proportional to the TEC (Total Electron Content) in the ionosphere, but, in the case of the second and third order effects the Earth magnetic field and the maximum electron density respectively, also make a contribution. This paper investigates these two higher order ionospheric effects which were taken into account in the GPS data processing in the Brazilian region. The mathematical model associated with these effects will be presented, as well as the transformations involving the Earth magnetic field and the use of the TEC from Global Ionospheric Maps or calculated from GPS pseudorange measurements. The GPS data was processed in static and kinematic relative mode and in a precise point positioning (PPP) approach. The second and third order effects were analyzed considering periods with low and high ionospheric activities. The results have shown that neglecting these effects in the precise point positioning and in the relative positioning for long baselines can cause variation of the order of few millimeters in thestations coordinates, besides diurnal variations in altitude of the order of centimeters.

Valores do IWV (Integrated Water Vapor - Vapor D'água Integrado na coluna atmosférica) provenientes da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC) dos Satélites GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global) compõem uma fonte adicional de informações da umidade para a assimilação em modelos operacionais de Previsão Numérica de Tempo (PNT) existentes no Brasil. Para que os valores do IWV-GPS sejam obtidos com maior eficiência é necessário uma otimização do processamento de dados GPS para a estimativa do ZTD ( Zenithal Tropospheric Delay - Atraso Zenital Troposférico), de forma que resultados com qualidade adequada possam ser obtidos com custo computacional baixo. Nessa otimização deve-se definir o tamanho ideal da chamada janela deslizante (sliding window ) de dados GPS envolvidos no processamento em tempo real, a qual deve ser a menor possível, mas fornecendo resultados satisfatórios. O objetivo desse trabalho é investigar sobre o tamanho ideal dessa janela de dados. Um experimento foi realizado envolvendo janelas de dados GPS de diferentes tamanhos, as quais foram testadas através de simulações de processamento em tempo real. Comparando os resultados simulados com aqueles obtidos no modo pós-processado, observou-se que do ponto de vista operacional o emprego de uma janela com 7 horas de dados proporciona os melhores resultados (Erro médio Quadrático de 1,61 e 1,82 kg m-2 para 60 e 120 minutos de latência, respectivamente).

IWV (Integrated Water Vapor) values from the Brazilian Network for Continuous Monitoring (RBMC) of GPS (Global Positioning System) signals are additional sources of humidity information available for being used in Numerical Weather Prediction (NWP) models operating in the Brazilian meteorological centers. In order to obtain IWV-GPS values in an efficient approach, an optimization of the GPS data processing for estimating the ZTD values (Zenithal Tropospheric Delay) is involved, which should search for the best result with lowest computational cost. In this optimization process it is necessary to determine the ideal size of the so called sliding-window data involved in the real time data processing, which must be the as small as possible but providing results with the required quality. In this paper is investigated the ideal size of such sliding-window. An experiment was carried out in which GPS sliding-windows of different sizes were evaluated using simulations of a real time data processing. Comparing the obtained results with those from post-processed GPS data, it is observed that a sliding-window containing 7 hours of GPS data generated the best results from the operational point of view (rms of 1.61 and 1.82 kg m-2 for latency of 60 and 120 minutes, respectively).