GPS

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Aula de NAV2

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    1. 1. U.E 5.0 -NAVEGAÇÃO SATÉLITE, DOPPLER, INERCIAL, SISTEMA DE SOCORRO E SALVAMENTO E CARTA ELETRÔNICA <ul><li>OBJETIVOS </li></ul><ul><li>Identificar e descrever as características do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e o DGPS; </li></ul><ul><li>Identificar os Sistemas de Navegação Doppler e Inercial; </li></ul><ul><li>Descrever o Sistema Marítimo Global de Socorro e Salvamento (GMDSS) e a estrutura SAR do Brasil; e </li></ul><ul><li>Descrever o Sistema Eletrônico de navegação. </li></ul>
    2. 2. NAVSTAR Global Positioning System (GPS)
    3. 3. U.E 5.0 -AULA 5.1 - GPS OBJETIVOS <ul><li>Identificar o Sistema de Posicionamento Global (GPS) e sua variante Diferencial (DGPS) </li></ul><ul><li>Descrever as características do Sistema GPS e sua correção através do sinal diferencial (DGPS). </li></ul>Referências: LT, Vol III, págs 1369-1383
    4. 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
    5. 5. VANTAGENS DO GPS <ul><li>Extremamente preciso. </li></ul><ul><li>Cobertura mundial por 24hs. </li></ul><ul><li>Sistema Passivo. </li></ul><ul><li>Qualquer condição de tempo. </li></ul><ul><li>Sistema estável (órbita elevada) </li></ul>
    6. 6. <ul><li>segmento espacial (satélites), </li></ul><ul><li>segmento de controle (para monitoramento e controle) e </li></ul><ul><li>segmento do usuário (receptores GPS e equipamentos associados). </li></ul>Proporciona dados de posicionamento tridimensional ( latitude , longitude e altitude ), rumo, velocidade e tempo (hora), com alta precisão. COMPONENTE S DO SISTEMA GPS
    7. 7. Segmento Espacial ( Satélites ): <ul><li>24 satélites orbitando a 12500 MN (6 planos orbitais). </li></ul><ul><li>6 a 10 satélites sempre acima do horizonte, </li></ul>
    8. 8. Segmento de Controle (cont.) AS ATUALIZAÇÕES SÃO TRANSMITIDAS AOS SATÉLITES VIA 4 ANTENAS EM TERRA: COMPONENTE S DO SISTEMA GPS
    9. 9. Master Control Station Monitor Station Ground Antenna Monitoramento e Controle SEGMENTO DE CONTROLE Colorado Springs Hawaii Ascension Islands Diego Garcia Kwajalein
    10. 10. (5) Estações de monitoramento (4) Estações de atualização <ul><li>ESTAÇÃO DE CONTROLE MESTRA E DE BACKUP: </li></ul><ul><li>Controla os satélites </li></ul><ul><li>operações do sistema </li></ul><ul><li>ESTAÇÕES DE MONITORAMENTO </li></ul><ul><li>Monitoram a navegação e </li></ul><ul><li>Coletam dados de posição </li></ul><ul><li>dos satélites </li></ul><ul><li>ANTENAS EM TERRA </li></ul><ul><li>Transmitem as efemérides para os satélites </li></ul>SEGMENTO DE CONTROLE (1) Estação de controle
    11. 11. 3-SEGMENTO DO USUÁRIO <ul><li>receptores GPS e equipamentos associados DET com precisão a distância para vários satélites e computam a posição e a hora exata da medição; e </li></ul><ul><li>referência - WGS -84. </li></ul>COMPONENTES DO SISTEMA GPS
    12. 12. QUALQUER PESSOA COM UM RECEPTOR CIVIL OU MILITAR PERTENCE A ESTE SEGMENTO SEGMENTO DO USUÁRIO
    13. 13. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO <ul><li>- triangulação à semelhança da NAV Astronômica (cada satélite seria uma estrela). </li></ul><ul><li>- medições de distância do receptor até cada satélite. </li></ul><ul><li>D = v X t </li></ul>
    14. 14. Satelite 1 Se nós sabemos a localização de um satélite, nós poderemos calcular o lugar geométrico (esfera) cujo centro será a localização deste satélite As estrelas vermelhas representam qualquer lugar onde podemos estar TRIANGULAÇÃO
    15. 15. Satelite 1 Ao acrescentarmos um segundo satélite (segunda esfera), nós poderemos chegar perto da posição, que seria a interseção das esferas. Qual estrela é a correta? Satelite 2 TRIANGULAÇÃO
    16. 16. Satelite 1 Satelite 2 Satelite 3 Três satélites - posição em duas dimensões (LAT/LONG + tempo correto), porém não fornece a altitude. Será necessário um quarto satélite.... TRIANGULAÇÃO A estrela verde posição correta
    17. 17. FONTES DE ERRO DO SISTEMA <ul><li>1. Perturbações ionosféricas </li></ul><ul><li>2. Pequenos desvios dos </li></ul><ul><li>relógios atômicos </li></ul><ul><li>3. Erros nos receptores </li></ul><ul><li>4. Geometria dos satélites em </li></ul><ul><li>relação aos receptores </li></ul><ul><li>5. Ruídos </li></ul>
    18. 18. <ul><li>RUÍDOS </li></ul><ul><ul><li>Radar </li></ul></ul><ul><ul><li>Equipamentos rádio de bordo </li></ul></ul><ul><ul><li>Qualidade do receptor </li></ul></ul>
    19. 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
    20. 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
    21. 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
    22. 22. - 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) ALGUNS ÍTENS DESATUALIZADOS NO LIVRO-TEXTO:
    23. 23. VANTAGENS E DESVANTAGENS <ul><li>VANTAGENS: </li></ul><ul><li>- INCREMENTO DA PRECISÃO </li></ul><ul><li>- QUALQUER CONDIÇÃO METEOROLÓGICA (QT) </li></ul><ul><li>- SERVIÇO GRATUITO </li></ul>DESVANTAGENS: - REQUER EQUIPAMENTOS ADICIONAIS - ÁREA DE COBERTURA É LIMITADA
    24. 24. COMPONENTES DGPS  estação de referência DGPS;  link de comunicações (para correção DGPS); e  receptor DGPS a bordo do navio.
    25. 25. ESTAÇÃO DE REFERÊNCIA DGPS
    26. 26. Control Center Data Communications Integrity Monitor DGPS User Equipment GPS Satellites Broadcast Transmitter
    27. 27. F) FORNECEDORES DO SERVIÇO DGPS: 1) Radiofaróis Marítimos - Mais utilizado pelo navegante (MB) (precisão de 3 a 9 metros)
    28. 28. 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 RADIOFARÓIS
    29. 29. <ul><li>ALGUNS EMPREGOS DO DGPS </li></ul><ul><li>LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS (AGRÍCOLAS, FLORESTAIS, URBANOS, ETC...); </li></ul><ul><li>CADASTROS PARA ATUALIZAÇÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA; </li></ul><ul><li>POSICIONAMENTO PRECISO DE EMBARCAÇÕES E OBJETOS NÁUTICOS; E </li></ul><ul><li>POSICIONAMENTO PRECISO DE VEÍCULOS (RASTREAMENTO DE POSIÇÃO). </li></ul>
    30. 30. <ul><li>ALGUNS EMPREGOS DO DGPS: </li></ul><ul><li>LOCAÇÃO DE COORDENADAS (FUROS DE SONDAGEM, IMPLANTAÇÃO DE PROJETOS, ETC..); </li></ul><ul><li>NAVEGAÇÃO PRECISA EM ÁGUAS RESTRITAS OU EM LEVANTAMENTOS HIDROGRÁFICOS; </li></ul><ul><li>POSICIONAMENTO PARA DRAGAGEM E DE PLATAFORMAS DE PETRÓLEO </li></ul>

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