gps
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Aula de NAV2TRANSCRIPT
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U.E 5.0 -NAVEGAÇÃO SATÉLITE, DOPPLER, INERCIAL, U.E 5.0 -NAVEGAÇÃO SATÉLITE, DOPPLER, INERCIAL, SISTEMA DE SOCORRO E SALVAMENTO E CARTA SISTEMA DE SOCORRO E SALVAMENTO E CARTA
ELETRÔNICAELETRÔNICA
OBJETIVOS
• Identificar e descrever as características do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e o DGPS;
• Identificar os Sistemas de Navegação Doppler e Inercial;
• Descrever o Sistema Marítimo Global de Socorro e Salvamento (GMDSS) e a estrutura SAR do Brasil; e
• Descrever o Sistema Eletrônico de navegação.
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NAVSTAR Global Positioning System
(GPS)
NAVSTAR Global Positioning System
(GPS)
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U.E 5.0 -AULA 5.1 - GPSU.E 5.0 -AULA 5.1 - GPSOBJETIVOSOBJETIVOS
• Identificar o Sistema de Posicionamento Global (GPS) e sua variante Diferencial (DGPS)
• Descrever as características do Sistema GPS e sua correção através do sinal diferencial (DGPS).
Referências: LT, Vol III, págs 1369-1383
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AULA 5.1SUMÁRIO
A) VANTAGENS DO GPS B) COMPONENTES DO SISTEMA C) PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTOD) FONTES DE ERROE) UTILIZAÇÃOF) DGPS
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VANTAGENS DO GPS•Extremamente preciso.
•Cobertura mundial por 24hs.
•Sistema Passivo.
•Qualquer condição de tempo.
•Sistema estável (órbita elevada)
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• segmento espacial (satélites), • segmento de controle (para monitoramento e controle) e
• segmento do usuário (receptores GPS e equipamentos associados).Proporciona dados de posicionamento tridimensional (latitude, longitude e altitude), rumo, velocidade e tempo (hora), com alta precisão.
COMPONENTE S DO SISTEMA GPS
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Segmento Espacial (Satélites):
• 24 satélites orbitando a 12500 MN (6 planos orbitais).
• 6 a 10 satélites sempre acima do horizonte,
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Segmento de Controle (cont.)
AS ATUALIZAÇÕES SÃO TRANSMITIDAS AOS
SATÉLITES VIA 4 ANTENAS EM TERRA:
COMPONENTE S DO SISTEMA GPS
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Master Control Station
Monitor StationGround Antenna
ColoradoSprings
Hawaii AscensionIslands
DiegoGarcia
Kwajalein
Monitoramento e Controle
SEGMENTO DE CONTROLE
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(5) Estações demonitoramento
(4) Estações de
atualização
ESTAÇÃO DE CONTROLE MESTRA E DE BACKUP:
• Controla os satélites
• operações do sistema
ESTAÇÕES DE MONITORAMENTOMonitoram a navegação e
Coletam dados de posição
dos satélites
ANTENAS EM TERRA Transmitem as
efemérides para os satélites
SEGMENTO DE CONTROLE
(1) Estação decontrole
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3-SEGMENTO DO USUÁRIO3-SEGMENTO DO USUÁRIO
receptores GPS e equipamentos associados DET com precisão a distância para vários satélites e computam a posição e a hora exata da medição; e
referência - WGS -84.
COMPONENTES DO SISTEMA GPS
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QUALQUER PESSOA COM UM RECEPTOR CIVIL OU MILITAR PERTENCE A ESTE SEGMENTO
SEGMENTO DO USUÁRIO
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
- triangulação à semelhança da NAV Astronômica (cada satélite seria uma estrela).
- medições de distância do receptor até cada satélite.
D = v X t
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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
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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
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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....
A estrela verde posição correta
TRIANGULAÇÃO
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FONTES DE ERRO DO SISTEMA
1. Perturbações ionosféricas
2. Pequenos desvios dos
relógios atômicos
3. Erros nos receptores
4. Geometria dos satélites em
relação aos receptores
5. Ruídos
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RUÍDOS
Radar
Equipamentos rádio de bordo
Qualidade do receptor
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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
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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
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E) Utilizações Civis do GPS1. Ônibus Espacial
2. Navegação Aérea
3. Navegação Terrestre
4. Navegação Marítima
5. Monitoramento de veículos
6. Dragagem
7. Geodésia / Topografia / Hidrografia
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- 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:
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VANTAGENS E DESVANTAGENS
VANTAGENS: - INCREMENTO DA PRECISÃO - QUALQUER CONDIÇÃO METEOROLÓGICA (QT) - SERVIÇO GRATUITO
DESVANTAGENS:- REQUER EQUIPAMENTOS ADICIONAIS- ÁREA DE COBERTURA É LIMITADA
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COMPONENTES DGPS
estação de referência DGPS; link de comunicações (para correção DGPS); e receptor DGPS a bordo do navio.
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ESTAÇÃO DE REFERÊNCIA DGPS
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Control Center
DataCommunications
IntegrityMonitor DGPS
User Equipment
GPS Satellites
Broadcast Transmitter
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F) FORNECEDORES DO SERVIÇO DGPS:
1) Radiofaróis Marítimos - Mais utilizado pelo navegante (MB) (precisão de 3 a 9 metros)
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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
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ALGUNS EMPREGOS DO DGPS
LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS (AGRÍCOLAS, FLORESTAIS, URBANOS, ETC...);
CADASTROS PARA ATUALIZAÇÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA;
POSICIONAMENTO PRECISO DE EMBARCAÇÕES E OBJETOS NÁUTICOS; E
POSICIONAMENTO PRECISO DE VEÍCULOS (RASTREAMENTO DE POSIÇÃO).
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ALGUNS EMPREGOS DO DGPS:
LOCAÇÃO DE COORDENADAS (FUROS DE SONDAGEM, IMPLANTAÇÃO DE PROJETOS, ETC..);
NAVEGAÇÃO PRECISA EM ÁGUAS RESTRITAS OU EM LEVANTAMENTOS HIDROGRÁFICOS;
POSICIONAMENTO PARA DRAGAGEM E DE PLATAFORMAS DE PETRÓLEO