@MastersThesis{Siqueira:2002:CoMuPo,
author = "Siqueira, {\'A}lisson S{\'a}vio Silva",
title = "Corre{\c{c}}{\~a}o de multicaminho na portadora de um sinal GPS
utilizando redes neurais artificiais para determina{\c{c}}{\~a}o
de atitude de sat{\'e}lites",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2002",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2002-10-03",
keywords = "Engenharia e tecnologia espaciais.",
abstract = "Este trabalho visa o desenvolvimento de um procedimento de
calibra{\c{c}}{\~a}o para aplica{\c{c}}{\~o}es a bordo de
ve{\'{\i}}culos espaciais, visando amenizar o efeito do atraso
multi-caminho na determina{\c{c}}{\~a}o aut{\^o}noma de atitude
em tr{\^e}s eixos pelo Sistema de Posicionamento Global - GPS.
Para tanto, foi utilizada uma rede neural artificial para modelar
empiricamente o atraso multi-caminho, fen{\^o}meno de
dif{\'{\i}}cil modelagem f{\'{\i}}sica, fortemente dependente
da arquitetura do sat{\'e}lite, e fator limitante na
precis{\~a}o da atitude determinada por GPS. Ap{\'o}s uma
sucinta revis{\~a}o da literatura, conceitos b{\'a}sicos sobre
GPS e redes neurais s{\~a}o apresentados. Em seguida,
apresenta-se o procedimento que consiste de uma etapa de
calibra{\c{c}}{\~a}o, onde a rede {\'e} treinada com
padr{\~o}es realistas de atraso multi-caminho, seguida da etapa
de corre{\c{c}}{\~a}o, onde a rede {\'e} aplicada para corrigir
as observa{\c{c}}{\~o}es. A atitude {\'e} determinada pelo
m{\'e}todo dos m{\'{\i}}nimos quadrados e baseia-se na
t{\'e}cnica de interferometria na fase da portadora GPS, captada
por um conjunto de tr{\^e}s ou mais antenas ligadas a um
{\'u}nico receptor GPS no sat{\'e}lite. A etapa de treinamento
{\'e} implementada de dois modos distintos que permitem
investigar as diferen{\c{c}}as entre aplica{\c{c}}{\~o}es em
solo, onde a atitude {\'e} supostamente conhecida a priori na
etapa de calibra{\c{c}}{\~a}o, e aplica{\c{c}}{\~o}es
espaciais, onde a atitude precisa ser determinada internamente ao
processo de calibra{\c{c}}{\~a}o. O algoritmo {\'e} testado por
meio de simula{\c{c}}{\~a}o digital de um sat{\'e}lite em
{\'o}rbita baixa, com atraso multicaminho simulado por
harm{\^o}nicos esf{\'e}ricos com base em dados experimentais. A
etapa de calibra{\c{c}}{\~a}o processa dados acumulados por um
per{\'{\i}}odo de 24 horas e o desempenho do procedimento {\'e}
avaliado com base nas observa{\c{c}}{\~o}es tomadas nas 12 horas
subseq{\"u}entes. O algoritmo {\'e} tamb{\'e}m testado sob
condi{\c{c}}{\~o}es ideais, sem multi-caminho, mas com pequenos
desalinhamentos na estrutura das antenas. Os resultados
num{\'e}ricos indicam que o procedimento {\'e} adequado para
aplica{\c{c}}{\~o}es espaciais. ABSTRACT: This work aims the
development of a calibration procedure for spacecraft on-board
applications, envisaging multipath delay mitigation on autonomous,
three-axis attitude determination from the Global Positioning
System - GPS. With this purpose, an artificial neural network
empirically models the multipath delay, which is a phenomenon with
difficult physical modeling highly dependent on the satellite
architecture and is the accuracy limiting-factor for attitude
determination by GPS. After a brief literature review, basic
concepts on GPS and neural networks are presented. In the
sequence, one presents the procedure, which consists of a
calibration step where the neural network is trained with
realistic multipath delay patterns, followed by the correction
step where the neural network corrects the new coming
observations. Attitude is determined by the least squares method
and is based on the interferometry technique on the GPS carrier
phase, which is received by a set of either three or more antennas
attached to a single GPS receiver in the satellite. The training
step is implemented in two distinct modes that allows the
investigation of the differences between ground applications where
attitude is supposed to be a priori known and space applications
where attitude needs to be determined in the calibration process.
The algorithm is tested by digital simulation of a low orbit
satellite, the multipath delay being simulated by spherical
harmonics based on experimental data. The calibration step process
the data taken over a 24 hours period and the procedure
performance is evaluated from observations taken during the
following 12 hours. The algorithm, is also tested under ideal
conditions without multipath delay but with small misalignments on
the antenna frame. The numerical results indicate that the
procedure is suitable for space applications.",
committee = "Kuga, H{\'e}lio Koiti (presidente) and Lopes, Roberto Vieira da
Fonseca (orientador) and Carrara, Valdemir and Milani, Paulo
Gi{\'a}como and Ferreira, Luiz Danilo Damasceno",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "x",
label = "10609",
language = "pt",
pages = "187",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3r59YCT/H3MqH",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZ3r59YCT/H3MqH",
targetfile = "{\'A}lisson S{\'a}vio Silva Siqueira.pdf",
urlaccessdate = "30 abr. 2024"
}