PRECISÃOPOSIÇÃO GPSLIMITAÇÕESFUNÇÕESPLOTAGEM RÁPIDA

NavegaçãoNavegação

TIPOS• Águas Restritas• Costeira• Oceânica

MÉTODOS• Visual• Eletrônica• Estimada• Astronômica

NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS RESTRITASRESTRITAS

Perigo mais próximo: < 3 M

Precisão da Posição: < 0,05 M

< 100 jds

< 92 m

Freqüência da Posição: 3 min

NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS RESTRITASRESTRITAS

A IMO e a IALA recomendam que A IMO e a IALA recomendam que sistemas eletrônicos de sistemas eletrônicos de posicionamento para navegação de posicionamento para navegação de aproximação de portos e em águas aproximação de portos e em águas restritas tenham uma restritas tenham uma PRECISÃO DE PRECISÃO DE 10 m10 m com 95 % de probabilidade com 95 % de probabilidade. .

NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS RESTRITASRESTRITAS

O Ministério de Transporte americano O Ministério de Transporte americano considera que o uso de APENAS o considera que o uso de APENAS o GPS não satisfaz os requisitos de GPS não satisfaz os requisitos de Integridade, Precisão e Disponibilidade Integridade, Precisão e Disponibilidade necessários para navegação de necessários para navegação de aproximação de portos e em águas aproximação de portos e em águas restritas.restritas.

20 metros (66 pés) 95% do tempo Disponibilidade 99.85% do tempo

Cobertura -- mundial

Precisão

Padrão 20 metros

DGPS 10 metros

WAAS * 3 metros

Erro do Serviço de Erro do Serviço de Posicionamento PadrãoPosicionamento Padrão

• Pior caso inerente de erro com receptor de Pior caso inerente de erro com receptor de freqüência única usado por civis é de 10 a 15 metros freqüência única usado por civis é de 10 a 15 metros durante o dia e de 5 a 10 metros durante a noite. durante o dia e de 5 a 10 metros durante a noite. Principalmente causado pela ionosfera e pelo Principalmente causado pela ionosfera e pelo modelo de correção. modelo de correção.

• Diluição Geométrica da Precisão (GDOP), função da Diluição Geométrica da Precisão (GDOP), função da visão e da localização do satélite aumentará o erro visão e da localização do satélite aumentará o erro ainda mais.ainda mais.

• Minimiza-se a GDOP posicionando o receptor onde Minimiza-se a GDOP posicionando o receptor onde possua visão sem obstruções, de horizonte a possua visão sem obstruções, de horizonte a horizonte.horizonte.

• O GPS Diferencial recebe sinal de correção (de O GPS Diferencial recebe sinal de correção (de estações RDF) e tem precisão de até 1 a 5 metros.estações RDF) e tem precisão de até 1 a 5 metros.

Precisão das posições Fatores relevantes:- Datum- Erros de Levantamento- Erros em cartas

DATUM WGS-84 é o padrão, Córrego Alegre ainda é usado

Aparece no canto ou título da maioria das cartas

Alguns datums locais são bem diferentes do WGS-84

LIMITAÇÕES

FUNÇÕES DE AJUSTE

Dec mag – introdução manual errada

Datum – introdução de parâmetros errados de um determinado datum

Erros de Bom Senso

Antes de entrar waypoints é importante verificar suas posições na carta

O rumo ao lado passa por cima de uma ilha – e o receptor GPS vai lhe ajudar a colidir com a ilha

R005

R004R004

I. CRETA

WAYPOINTS - ESCOLHA

Não coloque na sua derrota waypoints com a localização exata de Auxílios à Navegação

Você poderá vir a colidir com uma baliza, bóia ou outro Auxílio

Waypoints de uso muito divulgado – outros podem estar usando também !

WAYPOINT CONCORRIDO

ERROS DE INSERÇÃO

15° 48.1’ S EM VEZ DE 15° 41.8’ S 15° 41.08’ S EM VEZ DE 15° 41.8’ S NÃO INSERIR UM WAYPOINT

UMA SOLUÇÃO: COMPARAR MARCAÇÃO E DISTÂNCIA

MEDIDA NA CARTA COM O GPS, A CADA PONTO DE GUINADA

GEOMETRIA DOS SATÉLITES

Nada se pode fazer, a não ser esperar É indicada pela HDOP: 1,4 é um bom número. Valores menores

indicam posições mais precisas.

OUTRAS LIMITAÇÕESOUTRAS LIMITAÇÕES

POSIÇÃO DA ANTENA A BORDOPOSIÇÃO DA ANTENA A BORDO EMBARALHAMENTO DE SINAISEMBARALHAMENTO DE SINAIS DANOS À ANTENADANOS À ANTENA SATÉLITES AVARIADOSSATÉLITES AVARIADOS

Cartas

NEM SEMPRE ESTÃO

corretas

posiçõessão passíveis

de erros

Como usar o

GPS?

Primeiro passo ----

LIGAR!

Segundo passo ----

Ler o Manual!

DEFINIÇÕESE

FUNÇÕES

Termos de Navegação: TR e C

Corrente, vento ou movimento da água.

A BDestino

Origem

Tr (DTK) ou Derrota ou Rumo de Avanço (COA): Intenção de rota sobre o fundo, do ponto A para o ponto B

Tr

C C ou Rumo: Direção a ser tomada para atingir Tr

Termos de Navegação: COG & CMG

Corrente, vento ou movimento da água

A BDestino

Origem

Tr

CMG

COG

Course Made Good (CMG):Rumo da origem à presentelocalização

Rumo no Fundo (COG):O que o seu GPS mede

Termos de Navegação: Heading

C

Heading (HDG) : Direção instantânea da proa da embarcação

Exemplo de manobra para evitar colisão

HDGHDG

HDG

SOG – VMG - SOA

CTS - Rumo de Governo

O Rumo de Governo sugerido leva você de volta a sua derrota com um rumo de interceptação de 45° para evitar problemas

MarcaçãoCTS

Derrota planejada

I. Malvinas

POSIÇÃO

Produto principal do GPS

Latitude e Longitude

Resolução: milésimo de Milha

Todos a bordo tem obrigação de saber como obter

MARCAÇÃO E DISTÂNCIA

Distância e Marcação

Distância e direção de um waypoint

Provavelmente a mais empregada das funções de navegação

Conheça as suas unidades: verdadeiro x magnética, terrestre x náutica

3.2

MN 0

30°

ETE (TTG) e ETA

• Tempo restante para atingir o Waypoint

• Pode ser usado para indicar o melhor ajuste das velas. Um pequeno aumento na função velocidade pode não ser notado, mas aparece como um ETE MENOR !!

• ETA – Hora estimada de chegada ao waypoint

XTE

• É o erro transversal à derrota• Auxilia na segurança e tática em cruzeiros e regatas

Por que criar uma derrota?

Derrota é uma seqüência de waypoints O GPS se orienta automaticamente para

o próximo waypoint Pode ser revertida para retorno ao

ponto de partida Derrotas permitem passagens afastadas

de perigos à navegação e encurtam as distâncias navegadas

R002R001

R003

R004

Alarmes do GPS

*Fundeio*XTE*Chegada a Waypoint*Proximidade

*Alarmes devem ser usados com parcimônia

Alarme de Chegada

Soa sempre que a embarcação penetra em um circulo de distância ajustável do waypoint de chegada

Saiba

usar os

Alarmes

EXERCÍCIO DE HOMEM AO MAR

• Exercício – (Garmin)– Apertar e manter pressionado GOTO

• Assim se adquire um waypoint – QUE É A POSIÇÃO ATUAL.– Apertar (sem manter pressionado) enter

• Assim se inicia a navegação GOTO de volta ao ponto de queda do homem

– No final• Cancelar com opções GOTO

• Se a queda ao mar tiver ocorrido há algum tempo, deve ser usado o recurso Trac Back para retornar à derrota já navegada.

• Exercício – vá ao estacionamento e faça um exercício de Homem ao Mar

LINHAS DE SEGURANÇA

A PARTIR DE UM WAYPOINT

A PARTIR DO XTE

USO NO CONTRAVENTO

USO NO CONTRAVENTO

PLOTAGEM RÁPIDA DA POSIÇÃO

WAYPOINT NA ROSA

DISTÂNCIA E XTE

LEQUE DE MARCAÇÕES

OUTRAS FUNÇÕES

AJUSTES INICIAIS – SETUP WAYPOINT NAVEGAÇÃO DERROTA NAVEGAÇÃO GO TO TRACKS - TRACBACK

AJUSTES

DECLINAÇÃODATUMFORMATO DA POSIÇÃO

latitude e longitudedd º mm.mmm’

AJUSTES

REFERÊNCIA NORTE: VERDADEIRA OU MAGNÉTICA

UNIDADES DE DISTÂNCIA / VELOCIDADE:–MILHA NÁUTICA / NÓS

FORMATO DA HORA–24 OU 12 HORAS AM / PM

Saiba como introduzir waypoints

Saiba como usar waypoints

Um waypoint (WPT)

é um ponto de interesseà navegaçãoexpresso em

coordenadas geográficas

Waypoints podem ser usados:

•Como limites entre segmentos da derrota

•Para marcar pontos de guinada, destino, auxílio à navegação

•Para marcar perigos à navegação

Receptores GPS aceitam a entrada de waypoints em vários formatos

(lat / long, marcação e distância)

Uma seqüência de waypoints define uma derrota planejada

A maior parte dos receptores GPS podem armazenar derrotas e waypoints

*Use sempre o máximo número de caracteres ao definir o nome de waypoints

*Crie um registro de waypoints para consultas

Dicas GPS

Dicas GPSWaypoints não se limitam apenas a

pontos sobre a águaex.: crie um waypoint em um farol para que

você saiba onde – e quando – observá-lo

Waypoints podem marcar perigos à navegação -- áreas a serem evitadas e áreas safas

Não coloque na sua derrota waypoints com a localização exata de Auxílios à Navegação

Você poderá vir a colidir com uma baliza, bóia ou outro Auxílio

Dicas GPS

Plote todos os waypoints na carta e meça distâncias e direções entre waypoints

-- verificação prática quando em viagem –

Verifique na plotagem se todas as pernadas cortam águas seguras

Antes de entrar waypoints é importante verificar suas posições na carta

O rumo ao lado passa por cima de uma ilha – e o receptor GPS vai lhe ajudar a colidir com a ilha

R005

R004R004

I. CRETA

Posicionamento Típico de WaypointsPosicionamento Típico de Waypoints A idéia é A idéia é PASSAR POR FORAPASSAR POR FORA e não BATER. e não BATER.

• Determinar waypoints para passar com segurançaDeterminar waypoints para passar com segurança A que proximidade de um perigo?A que proximidade de um perigo?

• Decisão pessoal; fatores a considerar:Decisão pessoal; fatores a considerar: Precisão do GPS Precisão do GPS Imprecisões das cartas (elaboradas antes do GPS)Imprecisões das cartas (elaboradas antes do GPS) Localização permitida de auxílios à navegaçãoLocalização permitida de auxílios à navegação Passar por fora a que distância?Passar por fora a que distância? Possibilidade de manobra para evitar colisãoPossibilidade de manobra para evitar colisão Capacidade de guinar sobre rota esperada (XTE)Capacidade de guinar sobre rota esperada (XTE) Escala da cartaEscala da carta

• Sugerir aproximadamente Sugerir aproximadamente 0,1 NM0,1 NM (185,2 metros) (185,2 metros)• Verificar waypoints com anéis de distânciaVerificar waypoints com anéis de distância

Selecione waypoints que possam ser verificados por outros meios

(ex. posições observadas, sondagens, radar, etc.)

Não confie em apenas um único apoio a navegação

Marcar / Armazenar sua posição atual como um

waypoint

Entre com o nome ao gravar O GPS completa com data e hora

R002R001

R003

R004

Entrando Waypoints

Entre o nome / ícone Entre as coordenadas Entre a mensagem

(opcional) Menu de opções de

waypoint no fundo

Usada por embarcações a motor quando obrigadas a navegar em um canal ou mantendo um determinado rumo

Navegação DERROTA

Navegação DERROTA

• De um WAYPOINT predeterminado a outro

• O GPS automaticamente muda para o próximo waypoint ao atingir o atual

Funções Importantes :XTECTSTTG – tempo até a próxima

mudança de rumoMudança de Rumo no

próximo waypointDistância Total até o fim da

derrotaTempo Total até o fim da

derrota

Navegação DERROTA

GPS III Página da Derrota Vista em perspectiva

dos waypoints da derrota

Mostra se você está aproado ao próximo waypoint

Permite que o usuário mude os campos

Como usar o GPSna Navegação

Planejar a derrota de movimentação

Verificar obstáculos como... Alto-fundos, terraVerificar obstáculos ½ milha de

cada lado, para dar folga

TR 224

D 3.1

TR 2

25D 2

.4

ANIMATION

Planejamento de uma Planejamento de uma DerrotaDerrota

• PMA (Ponto de Maior Aproximação) para Ilha Sawyer = 0,27 M

• Distância de PLAT5 para Ilha Sawyer = 3,0 MN

• Dar mais 0,1 MN para erros na travessia for erros in steering a route (0,2 MN até o perigo)

Derrota para contornar uma penínsulaDerrota para contornar uma península

• Usar 4 pontos

WILLPT0 para

WILLPT3

Derrota em um EstreitoDerrota em um Estreito

• STA08 determinado por observação real na água

• STA07 e STA10 usados para corrigir rumo de aproximação

• STA07 e STA10 poder ser relativos a STA08

• E.G. A bearing and distance from STA08• In this case 0.3NM, 172T

Editando Derrotas• Maioria dos receptores permite

excluir, mover ou adicionar waypoints

• Exemplo:WPT B foi excluídoWPT C foi movidoWPT E foi adicionado

WPT A

WPT C

WPT D

WPT E

WPT B

Exemplo de DerrotaExemplo de Derrota

Navegação GOTO Normalmente usada por

veleiros, ou qualquer embarcação em mar aberto para atingir um único waypoint

Funções úteis:– Marcação e Distância– SOA - Velocidade de Avanço– VMG – Vel sobre a derrota– Guinadas

NAVEGAÇÃO GO TO

Detalhe de uma carta atualizada, em escala maior. Observe a melhora dos detalhes e a mudança do auxílio à navegação na extremidade a Leste.

GO TO Navigation & Exercise

• GO TO -- From PRESENT location To predetermined WAYPOINT

• Track (COA) needs to be carefully checked before route is run

Tracks• Tracks – seus “pedacinhos de pão” eletrônicos

• Número muito grande de pontos (até 1900 no GPSIII)

• Com a página do mapa, pode-se voltar e refazer uma derrota já percorrida

• Com TracBack, a track é transformada em derrota com um número limitado de waypoints (GPSIII 30)

Exercício com a Track

• Exercício – apague o histórico de tracks do seu GPS

• Exercício – vá caminhar no parque, ou andar um pouco de carro. Observe o seu percurso (track) e como navegar de volta

• Exercício – transforme a sua track em uma derrota, se o seu GPS tiver esse recurso

DICAS FINAIS

Para direções

confie na sua

Agulha

Magnética

GPS parece com uma bússolaGPS funciona como uma bússolaLogo, deve ser uma bússola

FALSO !!!!!!!

Por que não é uma bússola

GPS indica movimentos no fundo – na maioria das vezes diferente da proa da embarcação

Os erros do GPS afetam a precisão

Alguns GPS possuem

Agulhas Magnéticas

internas

do tipo Fluxgate

Dicas GPS

Não confie somente em um único método de navegação

Dicas GPS

Tenha a bordo, além do seu sistema GPS fixo, uma unidade portátil reserva, com alimentação independente de bordo

baterias/pilhas extras

Use as cartas convencionais (papel)

Dicas GPS Practique o uso do GPS em condições

ideais, para garantir familiaridade com controles e procedimentos

Leia o Manual cuidadosamente e

domine as características essenciais do seu GPS – em emergências provavelmente você não terá tempo para consultas

Funções Básicas do Receptor

Determina a posição do usuário continuamente

Mostra a horaMostra Rumo e Velocidade no

fundo na proa atualMostra marcação e distância a

qualquer waypoint selecionado

Tela do Receptor GPS

Que informações

você tem?

Informa detalhes do status do sistema GPS

Mostra posições dos satélites e qualidade dos sinais

Funções Básicas do Receptor

Garmin GPS 12 Status dos Satélites

Qualidade da Posição - EPE

Plotagem polar dos satélites

Indicador do estado das pilhas

Gráfico de Barras indica intensidade do sinal de cada satélite

Página da Posição

Fita da Proa em cima Rumo e Velocidade Milhagem da pernada - TRIP - Posição Hora

Página de SatélitesPágina de Satélites

Página de MapaPágina de Mapa

Página de Seta ou “bússola”Página de Seta ou “bússola”

Página de MenuPágina de Menu

Página da EstradaLinha de fé indicando a proa 095º T

XTE (Cross Track Error) indicadopela diferença entre a linha de fé ea linha central da estrada

Guinar para BE para o próximo waypoint

Próximo waypoint

Página da BússolaA seta aponta para o destino B

TrA B

Corrente

COG

Shoreline

A seta aponta para B qualquer que seja oafastamento da derrota Tr

Você deve estar apto a:

Marcar sua posição atual Entrar uma posição Renomear / editar waypoints Excluir waypoints Criar e editar derrotas

Plotando posições do GPS

Plotagem deve ser periódica, para que se tenha a última posição conhecida em caso de defeito do receptor

Por que uma Bússola• “O marinheiro prudente não se baseia em um meio

de navegação apenas”

• Complementos ao GPS– GPS conhece a posição – não a direção– Bússola conhece a direção – não a posição

• GPS “sabe” a direção em movimento– Precisão de velocidade até 0,05KN, erro de rumo

menor do que um grau a 5 nós.

• Reserva em caso de falha do GPS failure, como falta de energia

How to stay on a COA

COA

A B

Current

Shoreline

Drive down the center of the road

Ajuste do GPS - SetupLigue seu GPS, vá para a página system e …Selecione o formato da posição latitude e longitudedd º mm.mmm’

Torne o seu GPS uma ferramenta adequada

• Anotação em cartas– Transferindo waypoints e derrotas para o GPS

• Confirmação de waypoints na água– Garantir ausência de erros na determinação ou na

inserção de waypoints– Visualizar localização – muito diferente das cartas– Comparar guias náuticos com cartas

• PRATICAR, PRATICAR, PRATICAR– Treinar com bom tempo e sem distrações– Manobra de Homem ao Mar com defensas

Making Your GPS A Useful Tool• Annotating charts

– Transfer waypoints and routes to GPS• Waypoint confirmation on the water

– Ensure no errors in determining or entering waypoints– Envision location, will look a lot different than charts– Compare cruising guide to charts

• PRACTICE, PRACTICE, PRACTICE– Learn when the weather is good and there are no

distractions– Man Over Board drill with fender

ERROS DO SISTEMA GPSFONTE ERRO m

RELÓGIO 1

EFEMÉRIDE 1

TROPOSFERA 1

IONOSFERA 10

1

RUÍDO DO RECEPTOR

1

0,5

EMQ 15

Com SemDisponibilidade Seletiva

95 % do tempoDentro de 45 metros dentro de 6,3 metros ou 148 pés ou 21 pés

24 horas1/5/2000

24 horas2/5/2000

CEP = Circular Error Probable

SEP = Spherical Error Probable

O receptor GPS deve ser ajustado com o

MESMO DATUM

da carta em uso!

Contribuição do Computador

Ajuste do GPS - Setup

Selecionar o Datum

- WGS 84 ? Córrego Alegre ?

- Usar sempre o datum da carta em uso.

Funções Básicas do Receptor

ETE – tempo para chegar ao waypointETA – Hora estimada de chegada ao

waypoint

XTE – distância de afastamento transversal à derrota (cross-track error)

Ex. – Make Your Own Route

Decide on a route that has four to six waypoints Mark each waypoint on the chart Label each waypoint with unique 6 character name Draw a line connecting these waypoints Ensure the route line does not come closer that

0.2NM to a hazard to navigation List the waypoints and determine the Lat and Long

of each waypoint Enter these waypoints in your GPS

EXERCÍCIO DE HOMEM AO MAR

• Exercise – Garmin– Press and hold GOTO

• This captures a waypoint– Press (do not hold) enter

• This starts the GOTO navigation back to the MOB waypoint– When finished

• Cancel with GOTO options• If man overboard is discovered after the event Trac Back can be

used to retrace the actual track.• Exercise – go into the parking lot a do a MOB

Compass Page on GPSArrow pointsTo destination B

TrA B

Current

COG

Shoreline

Arrow pointing towardsB however far offTrack Tr

Highway Page on GPSAdded line showing vessel direction 095º T

Difference between line andCenter of road is XTE (Cross Track Error)

Turn to starboard to go to next waypoint

Next waypoint

Compass Page Exercises

• EXERCISE – find your compass or pointer page, notice how compass has no meaning without forward motion.

• EXERCISE – walk across parking lot and view compass page, compare direction to surroundings.

• EXERCISE – find your GO TO page.• EXERCISE – GO TO waypoints previously entered, note bearing (Tr

from present location to destination) and distance to destination (part of GO TO page).

• EXERCISE – Verify a waypoint on chart by plotting bearing and distance from present location, check with GPS.

Let’s Review• GPS setup and conventions

• Each location on Earth has a unique identifier, Latitude and Longitude

• Compass and corrections

• Tr, C, COG, CMG and Heading

• NEXT -- GPS Navigation Waypoints & Routes

How Do We Use GPSto Navigate

Identify waypoints & their location

or the direction & distance between them

Latitude: 41º 15.5’ N

Longitude: 71º 34.5’ W

What is the position of lighted buoy G “1B1” Fl G 4 sec BELL, located just north of Sandy Point on Block Island?

ANIMATION

Let’s Review

• Waypoints and how to place them

• Entering waypoints in your GPS

• Entering a route in your GPS

• Route Navigation, automatic directions from waypoint to waypoint

• GO TO Navigation

• Next – How to steer a route

Let’s Review• Compass page only points towards waypoint

– Possible for large deviation from track – XTE

• Highway page allows navigation along track from waypoint to waypoint

ROUTE Navigation & Exercise

• From predetermined WAYPOINT To predetermined WAYPOINT, GPS moves to next waypoint as current waypoint is realized

Navegação GO TO

• GO TO – Da ATUAL posição para um WAYPOINT predeterminado

• A derrota (COA) deve ser cuidadosamente verificada antes de ser iniciada

NAVEGAÇÃO GO TO

This is from an updated, larger scale chart,Notice improved detail and changed ATON on Eastern edge.

Tracks• Tracks – your electronic bread crumbs

• Large number of points (up to 1900 on GPSIII)

• Using map page you can steer back along a track

• Using TracBack the track is converted to a route with limited number of waypoints (GPSIII 30)

Track Exercise

• Exercise –clear your GPS’s track log

• Exercise –take a walk in the park or a quick drive. Observe your track and how you navigate back

• Exercise – convert your track to a route if your GPS has that feature

Main Message to the Civil GPS Community:

GPS provides many benefits to civilian users. It is vulnerable, however, to interference and

other disruptions that can have harmful consequences. GPS users must ensure that

adequate independent backup systems or procedures can be used when needed.

Contacts

Jim CarrollU.S. Dept. of TransportationVolpe National Transportation Systems Center55 Broadway, Kendall Sq., Cambridge, MA 02142(617) 494-2908; fax: (617) 494-2628carrollj@volpe.dot.gov

Chuck RodgersOPTIMUS Corp.8601 Georgia Avenue, Suite 700Silver Spring, MD 20910(301) 585-7075; fax: (301) 585-7976Chuck.Rodgers@optimuscorp.com

IMO - STATEMENT

• Administrations should note that the static and dynamic accuracy of the system is 100 m (95%) and is therefore not suitable for navigation in harbour entrances and approaches, and other waters in which freedom to manoeuvre is limited.