Receptor GNSS: Os 4 Tipos Existentes!

Publicado por Adenilson Giovanini em 2016-07-302016-07-30

Você possui um receptor GNSS ou quer comprar um e possui alguma das seguintes dúvidas:

Qual o receptor GNSS correto para os serviços que presto?
Qual receptor devo comprar?
Porque é tão difícil dominar a utilização de receptores GNSS?
Qual a diferença entre os diferentes tipos de receptor GNSS existentes no mercado e quando utilizar cada um deles?
Como os dados são obtidos?

Muitos profissionais se deparam com estas dúvidas. Os mesmos muitas vezes utilizam o receptor GNSS errado para a realização de trabalhos, correndo o risco de ter inclusive o CREA cassado.

Para ajudar você a não ter problemas na realização de trabalhos, resolvi produzir um tutorial definitivo sobre o assunto, ajudando você a escolher o receptor GNSS correto para seus serviços.

Deixe-me primeiramente lhe indicar outros 2 artigos. São eles:

> Posicionamento pelo GNSS. O guia definitivo…

> Georreferenciamento: 7 dúvidas comuns respondidas…

Resumo do artigo
Receptor GNSS – Entendendo o motivo da existência dos diferentes tipos
Receptores C/A
Receptores para Sistema de informações Geográficas
Receptores L1
Receptores L1/L2

Receptor GNSS – Entendendo o motivo da existência dos diferentes tipos

Parece que as coisas foram feitas para tornar o nosso entendimento complicado, tornando difícil de entendermos como funciona, porém saiba que na realidade as coisas não são bem assim.

A existência da complexidade normalmente está relacionada à evolução tecnológica ou a busca de contornar os problemas inerentes a área, assim, por exemplo:

Na área de Cartografia, existem diferentes data (plural de datum) devido ao fato de que no início não existia o posicionamento pelo GNSS, sendo necessário que a cartografia se adaptasse a evolução tecnológica.

Voltando-se para o posicionamento pelo GNSS. No mesmo, a existência de diferentes comprimentos de onda está relacionada as fontes de erros que influenciam no posicionamento.

Existem muitas fontes de erros, sendo que devido a existência destas, ao efetuar-se a obtenção de dados não existe exatidão e sim acurácia.

Isso significa que se você fizer um rastreamento, os dados obtidos devem obedecer as exigências da legislação para aquele serviço, o que por sua vês está diretamente relacionado ao tipo de receptor e ao método de posicionamento utilizado.

Existem diferentes comprimentos de onda, sendo que dependendo do serviço que você irá realizar, determinado comprimento de onda e método de posicionamento possibilitam uma melhor acurácia, sendo mais indicados.

Dica de amigo: na realização de seus trabalhos com um receptor gnss sempre cuide isso:
Qual a acurácia desejada e que equipamento e métodos de posicionamento cumprem esta acurácia.

Classificação dos receptores GNSS quanto ao comprimento de onda utilizado

Os receptores são classificados em diferentes tipos com base no comprimento de onda que utilizam.

São eles:

Código C/A;
Receptores para Sistema de informações Geográficas (SIG);
Receptores L1 e;
Receptores L1/L2.

A título de curiosidade, na imagem abaixo você pode ver as diferentes frequências GNSS:

frequências GNSS

Como assim existem diferentes comprimentos de onda e diferentes tipos de receptores GNSS?

Está difícil de entender?

Calma que eu vou simplificar as coisas para você utilizando um exemplo para mostrar por que é necessário a existência de diferentes comprimentos de onda.

Ex: João é Topógrafo e precisa realizar o levantamento do perímetro de uma gleba para o cálculo da área. Neste levantamento, o mesmo irá levantar dados de alguns vértices que estão dentro de uma mata fechada.

Qual tipo de receptor GNSS é mais indicado para que nosso amigo João efetue a obtenção dos dados e qual método deve utilizar?

Vamos analisar a situação e os diferentes tipos de comprimentos de onda existentes, vendo qual receptor é o mais indicado para o nosso amigo.

Lembre-se que existe uma acurácia a qual ele deve obedecer. No nosso caso vamos usar 50 CM, que é a acurácia exigida para pontos do tipo M em processo de georreferenciamento de imóveis rurais.

Antes de analisarmos qual receptor GNSS o nosso amigo deve utilizar, você precisa entender a diferença entre exatidão e acurácia.

Receptor GNSS – Exatidão versus acurácia

precisão e acurácia

A figura acima salienta bem a diferença, onde que exatidão é quando é possível obter um valor único e certeiro. No posicionamento pelo GNSS a exatidão seria o grande objetivo.

Porém, devido a existência das fontes de erros é impossível alcançá-la, sendo que na pratica, o que se faz é obter diversos dados, aonde que como tratamento destes dados com a utilização de modelos estocásticos se obtém um dado único.

Este dado ( coordenadas x e y ou x, y e z dependendo do objetivo) deve obedecer o que a legislação estabelece para o levantamento que você ira realizar.

Voltando para a história do nosso amigo João, o que ele precisa é obter coordenadas x e y com um método que possibilite uma acurácia melhor que 50 CM.

Ou seja, deve utilizar um equipamento e um método de obtenção de dados que possibilite isso.

Vamos analisar os diferentes equipamentos classificados segundo o comprimento de onda, buscando entender qual é o mais indicado para o João!

Receptor GNSS – Receptores código C/A

Dentre os diferentes comprimentos de onda existentes, nosso amigo pode utilizar um receptor código C/A para obter os dados.

Será?

Vamos analisar as características deste sinal e ver se serve para o nosso amigo.

Receptores código C/A possuem comprimento de onda de aproximadamente 300 metros o que é ótimo, pois este comprimento de onda consegue atravessar facilmente uma mata densa.

O problema é que com esse comprimento a acurácia obtida está na casa dos 2,5 metros. Nosso amigo João precisa de uma acurácia melhor que 50 CM centímetros, logo receptores código C/A não são apropriados para a realização de trabalhos topográficos e o nosso amigo não poderá utilizar esse tipo de receptor.

A acurácia dos receptores código C/A torna os mesmos ótimos para a realização de outros trabalhos como, por exemplo, levantamento de área útil de lavouras, levantamento de dados para processos de licenciamento ambiental, uso automotivo e roteirização que são trabalhos que não necessitam de grande acurácia.

Trabalhos que necessitem de grande acurácia não podem serem realizados com esse tipo de receptor.

Como exemplos temos: Locação de marcos geodésicos, topografia de estradas, topografia de minas, topografia de obras, topografia cadastral, modelagem numérica do terreno, etc.

Você pode pensar: beleza Professor Adenilson, mas existem os receptores que são “tipo Garmim” que recebem o sinal das constelações GLONASS e GPS. Estes o João pode utilizar?

Não, pois não adianta receber o sinal de 2 constelações e ambas terem um comprimento de onda que não possibilita uma acurácia menor que 50 CM.

Logo não adianta o receptor receber sinais das constelações GPS e GLONASS, continuamos com o problema da acurácia ser de aproximadamente 2,50 M.

Receptores para Sistema de informações Geográficas

O segundo tipo de receptor gnss existente são os receptores utilizados em SIG. Na realidade, os receptores utilizados para SIG também utilizam o código C/A, podendo ou não serem acrescidos do correspondente código da constelação GLONASS.

A diferença entre estes receptores e os garmin é que os mesmos possuem algumas aplicações extras e um banco de dados que é utilizado para cadastramento de algumas informações de interesse.

Logo, o nosso amigo também não poderá utilizar esse tipo de receptor, pois a acurácia é a mesma, algo no entorno de 2,5 M.

Esse tipo de receptor é ótimo para a utilização em cadastro e SIG onde existe a necessidade de anexamento de alguns dados a coordenada obtida.

Receptores L1

O nosso amigo poderá utilizar um receptor gnss código L1. Estes receptores conhecidos como receptores Geodésicos, possuem comprimento de onda de 19 cm, o que possibilita a obtenção de uma acurácia melhor do que 50 centímetros.

Na realidade, este tipo de receptor gnss possui um sério problema, o comprimento de onda por ser muito pequeno encontra dificuldades para atravessar a mata fechada.

Com isso, nosso amigo terá grandes problemas para efetuar a obtenção de dados em locais de mata densa, não sendo o mais indicado para este tipo de situação.

Nada impede a utilização desse tipo de receptor, porém, a velocidade de trabalho deixa a desejar e talvez nosso amigo João tenha que abrir uma picada no entorno de alguns vértices para conseguir obter os dados de interesse.

Receptor gnss L1/L2

O quarto tipo de receptor gnss existente é o receptor código L1/L2 que utiliza os comprimentos de onda L1 com 19 cm e o comprimento de onda L2 que possui 24 cm. Este tipo de receptor consegue fazer a fixação dos dados com maior facilidade em locais de mata fechada.

Os mesmos são os mais indicados para o nosso amigo. Isso porque possibilitam uma acurácia melhor do que 50 centímetros e fixam dados com uma maior facilidade em locais de mata fechada.

Uma ressalva quanto à utilização deste tipo de receptor é quanto ao método utilizado, sendo que o mais indicado é a utilização do método RTK, pois o mesmo possibilita a obtenção de dados com a acurácia desejada e com uma grande velocidade.

Qual a vantagem dos receptores GNSS multiconstelações

receptor gnss multi constelações

A utilização de receptores gnss multi-constelações (normalmente acrescidos dos sinais GLONASS, GALILEO, BEIDOU e COMPAS) possuem como vantagem a fixação de dados com maior velocidade em locais de mata fechada. Isso se deve ao fato de que mais satélites serem rastreados.

O nosso amigo ao utilizar receptores (GPS + GLONASS) conseguirá obter os dados com grande velocidade e com a acurácia desejada.

Se o receptor tiver o método RTK, nosso amigo João conseguirá obter os dados com uma velocidade ainda maior, precisando ficar apenas alguns segundos em cada ponto.

Perceba como que por mais que o investimento realizado para obter um receptor GNSS com RTK embutido seja maior, a médio, longo prazo, o nosso amigo estará colocando dinheiro no bolso. Isso porque conseguira realizar os trabalhos com uma velocidade muito maior do que se tivesse utilizando receptores L1 ou uma estação total.

Resumo

Segue um resumo com as principais conclusões chegadas com este artigo.

Podemos classificar os receptores levando em consideração o comprimento de onda utilizado e as aplicações em 4 tipos, sendo que algumas aplicações possíveis dos diferentes tipos de receptores são:

Receptor GNSS código C/A

Devem serem utilizados na obtenção de coordenadas de pontos que não exigem acurácia. Como exemplos temos:

Levantamento de área útil de lavouras;
Levantamento de dados para processos de licenciamento ambiental;
Uso automotivo;
Roteirização etc.

Receptor GNSS para SIG

Devem serem utilizados em trabalhos que não exijam grande acurácia e que precisem do cadastramento de alguns dados. Como exemplos temos fotos para o caso de receptores que possuam câmera fotográfica integrada.

Receptores L1

Possibilitam a realização de trabalhos que exigem acurácia elevada. Porém existe grande perda de tempo na obtenção de dados quando comparados a receptores L1/L2 acrescidos de RTK e da constelação GLONASS.

Também apresentam problemas para a obtenção de dados em locais de mata fechada.

Receptores GNSS L1/L2

Possibilitam a obtenção de todo tipo de coordenada. O problema é que são complexos, possuindo diferentes métodos de obtenção de dados, o que exige grande conhecimento técnico do profissional.

Outro ponto fraco deste tipo de receptor gnss é o preço. Isso porque custam, em média de R$ 60.000 a R$ 80.000 reais.

Resumindo: é essencial que você saiba a diferença entre os diferentes tipos de receptores existentes.

Isso porque caso você não domine o assunto, corre o risco de passar por situações no mínimo desconfortáveis, ou de ver-se diante de uma situação nada agradável como, por exemplo, levar um processo correndo o risco de perder seu CREA.

Outro sim, a utilização de receptores GNSS acrescidos de sinal RTK possibilita a obtenção de dados com a acurácia exigida pela legislação para os principais trabalhos topográficos.

Uma exceção é o levantamento de dados para locação de marcos geodésicos de apoio imediato, para a qual deve ser utilizado o método estático.

Além disso, dominar o posicionamento pelo GNSS utilizando o receptor certo, de acordo com a acurácia exigida, possibilita a obtenção de dados com grande produtividade e grande segurança.

É isso por este artigo. Lembrando que eu também possuo uma série de cursos e de livros práticos.

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