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GPS

GPS“Global Positioning Sistem”“Global Positioning Sistem”

Sistema de Posicionamento Global

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GPS

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GPS

Segmento Espacial

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Estação de Controlo:Monitoriza a orbita de cada satélite.

(As alterações são devidas à atração gravitacional e à pressão da radiação solar

Utilizadores:Recebem sinais de 4

satélites, o que se traduz na informação de:

coordenadas de posição; velocidade e

cronometragem.

GPS

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Segmento Espacial: Constelação de 24 satélites, que distam cerca de 20 200 km da superfície terrestre.

6 órbitas diferentes, com 4 satélites em cada órbita

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GPS

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GPS - Método de Triangulação

O recetor mede a O recetor mede a O recetor mede a

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O recetor mede a distância ao satélite 1.

O navegante pode estar em qualquer

ponto da circunferência.

O recetor mede a distância ao satélite 2. O navegante só pode estar nos pontos de interceção das duas

circunferências

O recetor mede a distância ao satélite 3. A sua posição só

pode estar na interceção das 3 circunferências

Existe um quarto satélite para sincronizar os relógios que estão a bordo dos satélites.

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GPS - Método de Triangulação

9Fonte: Porto Editora

GPS

O satélite envia um sinal que contém informação sobre a sua posição na órbita e a “hora” t marcada no seu relógio atómico. O recetor sincroniza o seu sinal com o que é emitido por cada satéliteseu sinal com o que é emitido por cada satélite.

Determina o intervalo de tempo (t) entre o instante em que recebeu o sinal e o instante em que ele foi enviado pelo satélite.Multiplicando o intervalo de tempo pela velocidade do sinal (≃3x108 ms-1)sabemos qual é a distância entre o recetor e o satélite.

d = c x t

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O GPS utiliza a intersecção de esferas para determinar a posição tridimensional cujas coordenadas são a latitude, a longitude e a

altitude.

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Coordenadas Geográficas

É o arco do meridiano ou o valor do ângulo ao centro da Terra, expresso em graus, medido entre o equador e o paralelo que passa pelo local

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que passa pelo local.

Coordenadas Geográficas

É o arco do equador ou o É o arco do equador ou o valor do ângulo ao centro

da Terra, expresso em graus, medido entre o

meridiano que passa pelo local considerado e o

meridiano de Greenwich (em Inglaterra).

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É o comprimento do segmento compreendido entre o nível médio das águas do mar e do local considerado.

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Tempo

A posição dos satélites do sistema GPS deve ser conhecida com grande exactidão.

Basta que haja um desvio de 10-6 s entre os relógios de dois q j gsatélites, para que a posição de um ponto à superfície da Terra seja afectada pela incerteza de 300 m .

Utiliza-se um quarto satélite cujo sinal serve parasincronizar os relógios atómicos (altamenteprecisos) que estão a bordo dos satélites e oscronómetros de quartzo menos precisos dos

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recetores.

Tipos de relógio:

- mecânicos (incerteza de 100 ms/dia)

- de quartzo (incerteza de 0,1 ms/dia)

- atómicos (incerteza de 0,1 s/dia)

Tempo

Relógios Mecânicos:

Podem resultar do movimento de um pêndulo, do d s n l m nt d m m l m spi l d t desenrolamento de um mola em espiral ou de outro mecanismo mais complexo.

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Tempo

Relógios de Quartzo:

Baseiam-se nas s il õ s d át m s oscilações de átomos

de silício, que são muito regulares.

O cristal de quartzo, quando recebe uma ddp, torna-se num oscilador.

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Estes relógios são muito sensíveis à temperatura.

Tempo

Relógios Atómicos:Quando um átomo de césio recebe uma radiação (de micro-ondas), este excita-se e ocorre uma transição de eletrões entre dois níveis energéticos Posteriormente estes átomos emitem uma radiação com energéticos. Posteriormente estes átomos emitem uma radiação com uma frequência característica.

É um oscilador de quartzo que regula o gerador de micro-ondas e que estabiliza com radiação emitida pelo césio, que produz os sinais do relógio atómico.

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GPS

- Localizar;

- conduzir ao longo de um percurso;

- navegar;

- mapear;

- medir tempos.

Recebe os sinais emitidos por quatro satélites e faz o processamento do dados traduzindo-os em:

- Coordenadas de posição

V l d l id d

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- Valores de velocidade

- Cronometragem do tempo

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