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NAV DOPPLER

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  • 1. UE 5.0 - AULA 5.2 <ul><li>OBJETIVOS: </li></ul><ul><li>Descrever o princípio de funcionamento dos sistemas de navegação Doppler </li></ul><ul><li>Conhecer o funcionamento da configuração JANUS </li></ul><ul><li>Relacionar as aplicações do sistema Doppler </li></ul><ul><li>Mostrar as fontes de erro </li></ul><ul><li>Compreender a importância de se dispor de um sonar Doppler em grandes navios </li></ul>
  • 2. UE 5.0 - AULA 5.2 <ul><li>Definição do sistema Doppler. Princípio de funcionamento do sistema. </li></ul><ul><li>Partes componentes do Sistema de Navegação Doppler. A configuração JANUS. </li></ul><ul><li>Empregos dos equipamentos Doppler. </li></ul><ul><li>As fontes de erro do sistema. </li></ul>Referência: LT, páginas 1421 a 1424 Sumário:
  • 3. SISTEMAS DOPPLER <ul><li>SÃO SISTEMAS SONAR ESPECIAIS QUE, POR MEIO DA COMPARAÇÃO DAS MUDANÇAS DE FREQÜÊNCIA AO LONGO DO TEMPO PODEM FORNECER PROFUNDIDADE, VELOCIDADE E DIREÇÃO DO DESLOCAMENTO. </li></ul><ul><li>DETERMINAM A </li></ul><ul><li>POSIÇÃO REFEREN-CIANDO AS SONDA-GENS A UMA CARTA DE CONTORNO DE FUNDO (batimétrica) </li></ul>
  • 4. 1-EFEITO DOPPLER (definição) <ul><li>Existe uma variação de freqüência da onda, quando o emissor e o receptor estão se movimentando um relati-vamente ao outro. </li></ul><ul><li>No sistema, quando as ondas refletidas voltam ao transdutor, mede-se essa variação, que é conhecida como “desvio doppler”. </li></ul>
  • 5. NAVEGAÇÃO DOPPLER <ul><li>é um sistema de navegação estimada; </li></ul><ul><li>difere da navegação estimada comum em dois aspectos: </li></ul><ul><li>- não usa agulha giroscópica (embora use um sistema giroscópico). </li></ul><ul><li>- a distância navegada é obtida por meio das velocidades indicadas por sensores doppler ; </li></ul>
  • 6. C  1500 m/s Conhecendo-se o valor da velocidade do som na água e medindo-se o tempo que a onda sonora leva para ir e voltar, obtém-se a velocidade do navio e a profundidade onde ele navega. Os sistemas Doppler n ormalmente trabalham entre 0,5 e 500 metros de profundidade (limitação)
  • 7. - INICIALMENTE DIMINUI C/ A QUEDA DE TEMPERATURA - ABAIXO DE 300M, AUMENTA COM A PRESSÃO - AUMENTA COM A SALINIDADE Limitação: VELOCIDADE DO SOM NA ÁGUA: - PROFUNDIDADE - PRECISÃO
  • 8. <ul><li>Determinado o Desvio Doppler , determina-se a velocidade que, integrada com o tempo, nos fornece a distância percorrida nos sentidos proa-popa e BE-BB; </li></ul><ul><li>o arranjo dos transdutores é ligado a um sistema giroscópico de maneira que se saiba o deslocamento N/S e E/W, de acordo com o rumo do navio; e </li></ul><ul><li>é necessária a introdução da posição inicial do navio e, a partir dela, a navegação é feita automaticamente. </li></ul>PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
  • 9. 2-CONFIGURAÇÃO JANUS (componentes) <ul><li>no fundo do navio existem 4 transdutores: 2 alinhados com a linha proa-popa e 2 transversalmente; </li></ul><ul><li>os transdutores emitem feixes de energia ultra-sônica que formam ângulos de 30º com a vertical; </li></ul><ul><li>através da medida do desvio doppler da freqüência das ondas refletidas pelo fundo do mar é possível medir a velocidade de deslocamento nos eixos longitudinal e transversal; </li></ul><ul><li>transdutor </li></ul><ul><li>projetor </li></ul><ul><li>hidrofone </li></ul><ul><li>console </li></ul>
  • 10. CONFIGURAÇÃO JANUS
  • 11. 3 - NAVEGAÇÃO DOPPLER - PLATAFORMAS ONDE PODEM SER INSTALADOS: - REMOTELY OPERATED VEHICLES ( ROV ) E AUTO- NOMOUS UNDERWATER VEHICLES ( AUV ), EM APOIO A INSTALAÇÕES OFFSHORE DE ÓLEO E GÁS, DUTOS, ETC - SUBMARINOS - NAVIOS DE SUPERFÍCIE (NAVEG., ATRACAÇÃO E LH) - BÓIAS OU FUNDEADOS ( ADCP ) (ONDAS/CORRENTE)
  • 12. A) NAVEGAÇÃO BÁSICA : PARA NAVIOS DE SUPERFÍCIE E SUBMARINOS APLICAÇÕES DA NAVEGAÇÃO DOPPLER: C) PARA PLATAFORMAS SUBMARINAS (ROV, AUV) NÃO EXISTE SINAL GPS. NESSE CASO O SISTEMA DOPPLER (OU O INERCIAL) SUPRE(M) ESSA DEFICIÊNCIA. D) APLICAÇÕES MILITARES : PROVÊ UMA GRAVAÇÃO DO “TRACK” DO DESLOCAMENTO, BEM COMO UMA NAVEGAÇÃO ESTIMADA PRECISA NAS AUSÊNCIAS DO SINAL GPS: SONARES, NAVEGAÇÃO DE MERGULHADORES, NAVEGAÇÃO AÉREA, ETC. B) LEVANTAMENTOS HIDROGRÁFICOS E GEOFÍSICOS. VISAM COMPLEMENTAR AS FALHAS DE POSICIONAMENTO DO DGPS EM LOCAIS DE SOMBRA, SOB PONTES, TÚNEIS ETC.
  • 13. APLICAÇÕES MILITARES...
  • 14. APLICAÇÕES MILITARES.... Navegação de MG Varredura
  • 15. MEDIÇÃO DAS CORRENTES EM ESTUÁRIOS, VARIAÇÃO VERTICAL DO NÍVEL DOS RIOS E OCEANOS MEDIÇÃO DE CORRENTES MARINHAS, COM TRANSMISSÃO RÁDIO PARA O CONTINENTE
  • 16. Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) São equipamentos empregados para medir a circulação dos oceanos, em especial as correntes marinhas e ondas.
  • 17. ONDAS: FUNCIONA COMO UM MARÉGRAFO, TANTO PARA ÁGUAS PROFUNDAS COMO RASAS. CALCULA TAMBÉM A DIREÇÃO E A FREQÜÊNCIA APLICAÇÕES CIENTÍFICAS... ADCP
  • 18. E) SONAR DOPPLER NO AUXÍLIO À ATRACAÇÃO/DESATRACAÇÃO - PARA NAVIOS COM MAIS DE 100.000 TON DE DESLOCAMENTO É FUN-DAMENTAL CONHECER A VELOCIDADE DE A-PROXIMAÇÃO DO CAIS (MÁX. DE 0,06 m/s) E A VELOCIDADE PARA APROXIMAÇÃO DE FUNDEIO (MÁX. DE 0,15m/s)
  • 19. ROV HIDRO- GRAFIA SUB AUV VARREDURA APLICAÇÕES DA NAVEGAÇÃO DOPPLER:
  • 20. 4- AS FONTES DE ERRO <ul><li>Como em todo sistema de navegação estimada , os erros se acumulam com o tempo, sendo que suas principais fontes são: </li></ul><ul><li>erro devido a reflexão do ultra-som em partículas de matéria na água (plâncton); </li></ul><ul><li>erro na orientação dos transdutores; </li></ul>
  • 21. AS FONTES DE ERRO... <ul><li>erros induzidos pelo movimento do navio; </li></ul><ul><li>erros da velocidade do som na água (temperatura, salinidade e pressão); e </li></ul><ul><li>erros devidos à perda de potência do sinal refletido. </li></ul>
  • 22. ERROS COMPUTADOS... <ul><li>Os equipamentos DOPPLER apresentam pequenos erros na medição de velocidade (0,1 nó), de altitude/profundidade (1 metro) e de distância navegada (0,01 milha). </li></ul><ul><li>O erro de medição de distância é de cerca de 0,17% do percurso navegado desde a última atualização de sua posição (GPS, por exemplo). </li></ul>
  • 23. SUMÁRIO <ul><li>Definição do sistema Doppler. Princípio de funcionamento do sistema. </li></ul><ul><li>Partes componentes do Sistema de Navegação Doppler. A configuração JANUS </li></ul><ul><li>Empregos dos equipamentos Doppler </li></ul><ul><li>As fontes de erro do sistema </li></ul><ul><li>Emprego do sonar doppler em atracações </li></ul>Referência: LT, páginas 1421 a 1424

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