GPS – Sistema de Posicionamento Global

Apresentação em tema: "GPS – Sistema de Posicionamento Global"— Transcrição da apresentação:

1 GPS – Sistema de Posicionamento Global
GEORREFERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS FEAMIG

2 O Sistema Navstar GPS Sistema desenvolvido pelos EUA
Sistema permite determinar a posição em três dimensões para pontos em qualquer parte do planeta, e em qualquer hora do dia Diante de suas potencialidades logo seu uso se estendeu à população civil

3 Vantagens do GPS Sem Intervisibilidade Longas Distâncias
Trabalhos a qualquer hora do dia Maior produção com equipe menor

4 Segmentos do Sistema GPS
O sistema GPS é dividido em três segmentos: Segmento Espacial Segmento de Controle Segmento do Usuário

5 Segmento Espacial 24 Satélites 6 planos orbitais com inclinação de 55° 04 Satélites em cada plano Órbita muito alta Km Período de 24 horas Função: gerar e transmitir os sinais GPS

6 ATUAL PLANO ORBITAL DA CONSTELAÇÃO GPS
Segmento Espacial ATUAL PLANO ORBITAL DA CONSTELAÇÃO GPS

7 Segmento Espacial

8 Segmento de Controle Responsável pela operação do sistema GPS
Atualiza a mensagem de navegação transmitidas pelos satélites Estações de monitoramento distribuidas pelo mundo Correção dos relógios dos satélites, determinação efemérides

9 Segmento de Controle COLORADO SPRING HAVAII ASCENSION DIEGO GARCIA

10 Segmento do Usuário Refere-se a tudo que se relaciona com a comunidade usuária Código C/A Portadora L1

11 Sinal GPS Os sinais são derivados a partir de uma freqüência gerada por um relógio atômico, f0 = MHz Portadoras L1 = 154 x 10,23 = 1575,42 Mhz  19,05 cm L2 = 120 x 10,23 = 1227,60 Mhz  24,45 cm

12 Fase da Portadora ou Diferença de Fase
A distância entre o satélite e o receptor é determinada através de ciclos existentes entre o satélite e o receptor, para isso é utilizada a fase de batimento da portadora Para trabalhos com a fase da onda portadora, é necessário a determinação da ambigüidade

13 Fase da Portadora ou Diferença de Fase
Receptor mede comprimentos de onda fracionários quando sintoniza o sinal Receptor só conta ciclos sucessivos (contínuos) Receptor não conhece o número inteiro de ciclos que havia entre o receptor e o SV Incógnita, é chamada de ambiguidade

14 Posicioanamento Relativo ou Diferencial
Tanto nas observações de código quanto as da fase podem ser tratadas a partir de pelo menos duas estações observadoras simultâneas dos mesmos satélites O método pode fornecer resultados com acurácia de alguns metros ou poucos milímetros, dependendo da observável utilizada

15 Posicionamento Isolado
Utilização de um único Receptor Acurácia de  22m PDOP fator mais importante na determinação

16 Técnica de Posicionamento
Estático - utilizado nos posicionamentos de alta precisão; tempo de rastreio varia em função: tipo de receptor => 1 ou 2 frequências, comprimento da linha a ser medida, nível de precisão desejado; precisões em torno de 0,5 cm + 1 ppm Cinemático - utilizado para ocupação por breve espaço de tempo, nas estações; precisa ser definida uma linha como base de partida para aplicação do método; com receptores de 1 frequência (l1) incovenientes com a perda de sinal; caso haja perda de sinal, deve-se reocupar a última estação conhecida; com receptores de duas frequências, esse problema é contornado; a gravação de dados pode se dar de modo contínuo ou “stop-and-go”; precisões de até 0,5 cm + 1 ppm

17 Fontes de Erros no Sistema GPS
Dilution of Precision ( DOP ) Disponibilidade Seletiva ( SA ) Retardo Atmosférico Multi-trajetória Ruídos no Receptor Erros nos Relógios

18 Dilution of Precision (DOP)
Diluição da Precisão DOP depende da geometria da constelação DOP é um fator multiplicativo: Menor DOP --> posição mais precisa Maior DOP --> posição menos precisa HDOP --> DOP na posição horizontal VDOP --> DOP na posição vertical PDOP --> DOP nas posições horizontal e vertical GDOP --> DOP nas posições horizontal, vertical e tempo

19 Selective Availability
SA Disponibilidade SA é produto de dois efeitos: Manipulação dos dados das efemérides Instabilidade ou variações no relógio Precisão: Planimétrica: 100 metros Altimétrica: metros SA foi desativada em maio de 2000

20 Retardo Atmosférico Os sinais GPS sofrem retardos quando atravessam a ionosfera e a troposfera, com isso, o tempo que o sinal leva para alcançar a terra é maior , interferindo na posição calculada O retardo atmosférico é maior nas horas mais quentes do dia, quando a ionosfera e a troposfera se encontram em seu período de maior atividade

21 Reflexão em objetos metálicos ou outras superfícies refletoras
Multitrajetória Reflexão em objetos metálicos ou outras superfícies refletoras

22 Ruído no Receptor Quase todos (ou todos) os aparelhos eletrônicos geram ruídos. O ruído eletrônico de um receptor pode interferir no sinal GPS. Este erro (pequeno) não pode ser corrigido, o que resta é adquirir um receptor de boa qualidade

23 Erros nos Relógios O sistema depende de Relógios altamente precisos
Satélites possuem Relógios atômicos – precisão melhor que 1 nanosegundo = 0, ” Receptores necessitam de Relógios consistentes

24 Fontes de Erros Gps Efeito Remoção
Diluição da Precisão (DOP) “horário” Efemérides dos satélites diferencial Atraso ionosférico diferencial Atraso troposférico diferencial SA diferencial Multicaminho (multipath) “local da antena” Ruído do receptor receptor

25 Aplicações Gerais Georreferenciamento de Imóveis Rurais
Redes de Controle (Apóio) Levantamentos Topográficos Mineração Levantamentos Sísmicos Construção Civil (locação) Levantamento de Deformação Levantamentos Geofísicos Levantamentos de Volume Apoio à Aerofotogrametria GIS com precisão

26 Receptores GPS de Navegação

27 Receptores Geodésicos L1

28 Receptores GPS L1L2