GPS

Slide 1: U.E 5.0 -NAVEGAÇÃO SATÉLITE, DOPPLER, INERCIAL, SISTEMA DE SOCORRO E SALVAMENTO E CARTA ELETRÔNICA OBJETIVOS • Identificar e descrever as características do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e o DGPS; • Identificar os Sistemas de Navegação Doppler e Inercial; • Descrever o Sistema Marítimo Global de Socorro e Salvamento (GMDSS) e a estrutura SAR do Brasil; e • Descrever o Sistema Eletrônico de navegação.

Slide 2: NAVSTAR Global Positioning System (GPS)

Slide 3: U.E 5.0 -AULA 5.1 - GPS OBJETIVOS • Identificar o Sistema de Posicionamento Global (GPS) e sua variante Diferencial (DGPS) • Descrever as características do Sistema GPS e sua correção através do sinal diferencial (DGPS). Referências: LT, Vol III, págs 1369-1383

Slide 4: AULA 5.1 SUMÁRIO A) VANTAGENS DO GPS B) COMPONENTES DO SISTEMA C) PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO D) FONTES DE ERRO E) UTILIZAÇÃO F) DGPS

Slide 5: VANTAGENS DO GPS •Extremamente preciso. •Cobertura mundial por 24hs. •Sistema Passivo. •Qualquer condição de tempo. •Sistema estável (órbita elevada)

Slide 6: COMPONENTE S DO SISTEMA GPS • segmento espacial (satélites), • segmento de controle (para monitoramento e controle) e • segmento do usuário (receptores GPS e equipamentos associados). Proporciona dados de posicionamento tridimensional (latitude, longitude e altitude), rumo, velocidade e tempo (hora), com alta precisão.

Slide 7: Segmento Espacial (Satélites): • 24 satélites orbitando a 12500 MN (6 planos orbitais). • 6 a 10 satélites sempre acima do horizonte,

Slide 8: COMPONENTE S DO SISTEMA GPS Segmento de Controle (cont.) AS ATUALIZAÇÕES SÃO TRANSMITIDAS AOS SATÉLITES VIA 4 ANTENAS EM TERRA:

Slide 9: SEGMENTO DE CONTROLE Monitoramento e Controle Colorado Springs Kwajalein Ascension Hawaii Islands Diego Master Control Station Garcia Monitor Station Ground Antenna

Slide 10: SEGMENTO DE CONTROLE (5) Estações de (4) Estações de monitoramento atualização (1) Estação de controle ESTAÇÕES DE ANTENAS EM TERRA MONITORAMENTO ESTAÇÃO DE CONTROLE Transmitem as MESTRA E DE BACKUP: Monitoram a navegação e x x efemérides para os • Controla os satélites Coletam dados de posição x satélites • operações do sistema dos satélites

Slide 11: COMPONENTES DO SISTEMA GPS 3-SEGMENTO DO USUÁRIO receptores GPS e equipamentos associados  DET com precisão a distância para vários satélites e computam a posição e a hora exata da medição; e referência - WGS -84. 

Slide 12: SEGMENTO DO USUÁRIO QUALQUER PESSOA COM UM RECEPTOR CIVIL OU MILITAR PERTENCE A ESTE SEGMENTO

Slide 13: PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO - triangulação à semelhança da NAV Astronômica (cada satélite seria uma estrela). - medições de distância do receptor até cada satélite. D=vXt

Slide 14: TRIANGULAÇÃO Se nós sabemos a localização de um satélite, nós poderemos calcular o lugar geométrico (esfera) cujo centro será a localização deste satélite Satelite 1 As estrelas vermelhas representam qualquer lugar onde podemos estar

Slide 15: TRIANGULAÇÃO Satelite 1 Satelite 2 Ao acrescentarmos um segundo satélite (segunda esfera), nós poderemos chegar perto da posição, que seria a interseção das esferas. Qual estrela é a correta?

Slide 16: TRIANGULAÇÃO Três satélites - posição em duas dimensões (LAT/LONG + tempo correto), porém não fornece a altitude. Será necessário um quarto satélite.... Satelite 1 Satelite 2 Satelite 3 A estrela verde posição correta

Slide 17: FONTES DE ERRO DO SISTEMA 1. Perturbações ionosféricas 2. Pequenos desvios dos relógios atômicos 3. Erros nos receptores 4. Geometria dos satélites em relação aos receptores 5. Ruídos

Slide 18: RUÍDOS Radar q Equipamentos rádio de bordo q Qualidade do receptor q

Slide 19: Utilizações do GPS nas Marinhas 1. Navegação Oceânica e Costeira 2. Minagem e Varredura 3. Missões diversas em qualquer tempo (QT) 4. Operações Navais 5. Busca e Salvamento

Slide 20: Utilizações do GPS nas Marinhas 6. Guerra A/S 7. Guiagem de mísseis (Ex: Tomahawk) 8. Hidrografia, estudos ambientais 9. Aquisição de alvos e destruição

Slide 21: E) Utilizações Civis do GPS 1. Ônibus Espacial 2. Navegação Aérea 3. Navegação Terrestre 4. Navegação Marítima 5. Monitoramento de veículos 6. Dragagem 7. Geodésia / Topografia / Hidrografia

Slide 22: LGUNS ÍTENS DESATUALIZADOS NO LIVRO-TEXTO: - DISPONIBILIDADE SELETIVA (NO MOMENTO ESTÁ DESATIVADA) - ALTERAR O DATUM (HOJE AS CARTAS DA DHN JÁ ESTÃO EM WGS-84) - RECEPTORES GPS MONOCANAL (OS QUE ESTÃO EM USO NOS NOSSOS NAVIOS SÃO MULTICANAL)

Slide 23: VANTAGENS E DESVANTAGENS VANTAGENS: - INCREMENTO DA PRECISÃO - QUALQUER CONDIÇÃO METEOROLÓGICA (QT) - SERVIÇO GRATUITO DESVANTAGENS: - REQUER EQUIPAMENTOS ADICIONAIS - ÁREA DE COBERTURA É LIMITADA

Slide 24: COMPONENTES DGPS Ä estação de referência DGPS; Ä link de comunicações (para correção DGPS); e Ä receptor DGPS a bordo do navio.

Slide 25: ESTAÇÃO DE REFERÊNCIA DGPS

Slide 26: GPS Satellites Broadcast Control Transmitter Center Integrity Data DGPS Monitor Communications User Equipment

Slide 27: F) FORNECEDORES DO SERVIÇO DGPS: 1) Radiofaróis Marítimos - Mais utilizado pelo navegante (MB) (precisão de 3 a 9 metros)

Slide 28: RADIOFARÓIS MB transmite gratuitamente. As estações de referência aproveitam estrutura dos RADIOFARÓIS instalados ao longo de nossa costa e empregam a mesma portadora (faixa de 300 kHz). LISTA DE AUXÍLIOS-RÁDIO

Slide 29: ALGUNS EMPREGOS DO DGPS LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS (AGRÍCOLAS, FLORESTAIS, URBANOS, ETC...); CADASTROS PARA ATUALIZAÇÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA; POSICIONAMENTO PRECISO DE EMBARCAÇÕES E OBJETOS NÁUTICOS; E POSICIONAMENTO PRECISO DE VEÍCULOS (RASTREAMENTO DE POSIÇÃO).

Slide 30: ALGUNS EMPREGOS DO DGPS:  LOCAÇÃO DE COORDENADAS (FUROS DE SONDAGEM, IMPLANTAÇÃO DE PROJETOS, ETC..);  NAVEGAÇÃO PRECISA EM ÁGUAS RESTRITAS OU EM LEVANTAMENTOS HIDROGRÁFICOS;  POSICIONAMENTO PARA DRAGAGEM E DE PLATAFORMAS DE PETRÓLEO