•A idéia da utilização de corpos celestes paranavegação acompanha o homem desde osprimórdios da humanidade

•O homem continuará durante muito tempoutilizando corpos celestes para se orientar, mas,agora, utilizando corpos dispostosconvenientemente no espaço e sob seu inteirocontrole

•Depender da observação de astros que precisamestar à disposição do usuário em qualquer ponto e aqualquer hora;

•É imprópria para obtenção, em tempo real, daposição de usuários em alta dinâmica;

•Entretanto, tem a vantagem de poder ser utilizadopor qualquer pessoa habilitada, sem pedir licençapara ninguém.

Outros sistemas de navegação modernos queutilizam ondas de rádio também possuemlimitações:

•as ondas de rádio de alta freqüência proporcionamnavegação precisa, mas são influenciadas pelorelevo, e as ondas de baixa freqüência são pobresem precisão;

•também, os equipamentos utilizados não são defácil acesso para qualquer usuário.

1970

• NAVSTAR (GPS)

• GLONNAS

1990

• Galileo (Europa –emdesenvolvimento)

2000 (expansões)

• WASS (USA)

• EGNOS (Europa)

• MSAT (Japão)

• GAGAN (Índia)

Navigation System with Time And Ranging GlobalPositioning System.

•Sistema de posicionamento baseado em satélites;

•Criado e operado pelo DoD para fins para finsmilitares hoje é usado como “dual-use”, usomilitar e civil.

Primeiros satélites (Bloco I) – quant.: 11 - lançado entre1978 e 1985 – vida útil estimada 4,5 anos (Porém atéMarço de 1992 ainda existia 5 em funcionamento e umde 1978);

Satélites operacionais desde 1989 (Bloco II & Bloco IIA)– Quant.: 28 - Bloco II & Bloco IIA lançados porfoguetes Delta II de Cabo Canaveral;

Última Geração de satélites (Bloco IIR) vem sendolançado de 1992 em reposição e manutenção do sistema– vida útil: 10 anos, melhor precisão, maior autonomia.

Porém, somente em 1995 foi declarado totalmenteoperacional;

Diponibilidade contínua 24 horas/dia;- Cobertura Global;- Lat/Long/Alt/Data-hora;- Precisão: Variável (5 a 15 m de acordo com ofabricante);

O funcionamento do sistema GPS sebaseia no princípio da triangularização,segundo o qual o observador conhece aposição de um conjunto de satélites emrelação a um referencial inercial e a suaposição em relação a este conjunto, eobtém sua própria posição no sistemade referência.

•Baseado no tempo transmissão do sinal entre o satélite e oreceptor;

•A distância entre o receptor e o satélite pode ser determinadaestimando-se o tempo que o sinal vindo do satélite leva parachegar ao receptor;

•Quando se tem a distância entre o receptor e quatro satélites, épossível calcular a posição em três dimensões.

A partir de distâncias a vários satélites pode-se obter a posiçãoatravés de uma equação matemática. Uma medição fornece aposição sobre a superfície de uma esfera:

Estamos em algumponto sobre a esfera, 4 incógnitas:

•Latitude;•Longitude;•Altitude;•Tempo.

São necessárias 4 equações.

Solução adicionando uma 3ª medição: dois pontos:

A interseção de três esferas são só dois pontos.

A 4ª medição decidirá entre os dois pontos:

A 4ª medição apontará para só um dos pontos.

A 4ª medição permite resolver (remover) o erro do clock (tempo) do receptor.

A Selective Availability (SA) – Disponibilidade Seletiva:•Degradação intencional dos sinais do GPS;•95% das medições têm erro máximo de 100 metros.

Desativação da SA em 2000 no Governo Clinton:

“… to encourage acceptance and integration of GPS intopeaceful civil, commercial and scientific applications worldwide;and to encourage private sector investment in and use of U.S.GPS technologies and services.”

http://www.ostp.gov/html/0053_2.html

Estático:--- Absoluto– - Relativo (Diferencial)O posicionamento estático diferencial permite uma precisão dealguns centímetros com 1 a 2 horas de rastreio.

Cinemático:– - Absoluto– - DGPS (diferencial)– - RTK (diferencial)

Aplicações em que há a necessidade de se conhecer ascoordenadas instantaneamente com por exemplo: levantamentosaéreos, marítimos, terrestres e locação.

- DGPS (diferencial) – O princípio do DGPS consiste em seposicionar uma estação móvel com o uso de correções diferenciaisgeradas na estação de referência sob a hipótese de existir fortecorrelação entre os erros calculados na estação de referência e naestação móvel, sendo assim possível minimizá- los ou eliminá-los(Monico, 2000, p. 220).

-RTK (Real Time Kinematic) – (alcance limitado 10 – 15 Km) segue osmesmos fundamentos do DGPS, mas diferindo deste pelo tipodevariável observada (fase da onda portadora) e conseqüentementepela precisão obtida.A estação de referência deve ser equipada com um receptor GPS e umrádio modem transmissor. Por meio de programas computacionaisespecíficos, ela gera correções diferenciais e as transmite via rádio parauma estação móvel, que se utiliza destas informações para determinarsua posição com precisão.

Agricultura de precisão com o RTK (Real Time Kinematic)

O posicionamento geodésico e topográfico com o GPS é feito sempreno modo relativo ou diferencial.

Princípio:•Um receptor permanece observando os satélites em um pontoconhecido (base) e outro no ponto a determinar. Posteriormentedeterminasse as coordenadas do ponto de interesse tomando comoreferencia as coordenadas do ponto base.

Técnica que visa elevar o nível deperformance, acurácia e integridadedo GPS.

Correção em tempo real:

• Via sinais de satélite;• Via sinais de rádio a partir deestações base.

•DOP depende da geometria da constelação

•DOP é um fator multiplicativo que reflete o ruído da medição

•Menor DOP ⇒ posição mais precisa

•Maior DOP ⇒ posição menos precisa

•Planejamento de Missão!!

Um Mínimo de 4 Satélites são necessários para se calcular uma

posição em 3D:

Posição relativa dos satélites pode gerar erro:

Imagem sem correção:

Imagem com correção:

Cadastramento de Postes / Linhas de Alta Tensão:

Agricultura de Precisão:

Pulverização:

Implantação de Estradas: