Sistema gp sv1
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•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: