Efeito Doppler - DORIS.

Apresentação em tema: "Efeito Doppler - DORIS."— Transcrição da apresentação:

1 Efeito Doppler - DORIS

2 Integrantes - G6 Daniel Ricci Mazuqueli Leonardo Hideki Miyashita
Lucas Motta Flauzino Lucas Silva de Andrade 4º Ano – Engenharia Cartográfica Geodésia ll Professora Drª. Daniele Barroca Marra Alves

3 Efeito Doppler O efeito Doppler é o fenômeno pelo qual um observador percebe uma frequência diferente daquela emitida por uma fonte, devido ao movimento relativo entre eles ou também pode ser entendido como a alteração da frequência percebida pelo observador em relação a aproximação ou afastamento da fonte ou do observador. FONTE:

4 Efeito Doppler Neste caso o emissor esta em movimento em direção ao observador que ouve a buzina mais aguda, enquanto o observador que está se afastando ouve um som mais grave. FONTE: FONTE:

5 Efeito Doppler Pode ocorrer também quando o transmissor e o receptor estiverem parados, mas os objetos refletores ou difratores do sinal ao longo do percurso se movimentarem. FONTE:

6 Efeito Doppler – DORIS Definição
DORIS: Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite DORIS é um sistema de orientação e posicionamento de satélites francês que, a partir de instrumentos de rádio embarcados no satélite e em estações terrenas, permite medir com grande precisão a trajetória e a localização do satélite em relação ao solo. O sistema começou a operar em 1990, onde sua rede é monitorada permanentemente incluindo 60 estações uniformemente distribuídos sobre a Terra e também incluindo estações em todas as grandes placas tectônicas.

7 Efeito Doppler – DORIS Objetivos
Determinação das órbitas precisas dos satélites – acurácia na ordem do centímetro. Manutenção de acessibilidade global e melhoria do International Terrestrial Reference Frame (ITRF); Monitoramento da rotação da Terra; Determinação da posição relativa e absoluta de estações fixas;

8 Efeito Doppler – DORIS Objetivos
Cálculo da órbita: baseada em modelo comparado com as medidas obtidas pelo DORIS; acurácia aumenta com o acúmulo de medidas. FONTE:

9 Efeito Doppler – DORIS Diferença do DORIS com os demais sistemas de navegação: Doris baseia-se num dispositivo de ligação ascendente: o receptor está a bordo do satélite, enquanto os transmissores estão no solo. Isso cria um sistema centralizado naturalmente, em que o conjunto completo de observações é baixado a partir do satélite para o centro na terra, de onde são distribuídos após a edição unificada.

10 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
INSTRUMENTOS A BORDO DOS SATÉLITES O instrumento do sistema DORIS é parte do satélite. Compreende um receptor MVR que mede a velocidade radial, uma antena omnidirecional e um oscilador ultra estável. Esse oscilador é um tipo de relógio ultra estável que permite adquirir com extrema precisão a velocidade radial (da ordem de 0.3mm/s). FONTE:

11 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
A cada 10 segundos, o oscilador mede o efeito Doppler na frequência de sinais de rádio transmitidos por balizas em 401,25 MHz e MHz. Medir o deslocamento do sinal 401,25 MHz é vital para reduzir os erros de propagação ionosféricas.  Sinais de radiofrequência são perturbados quando eles vão através das camadas superiores ionizadas da atmosfera. Freqüências mais altas são menos sensíveis a perturbações ionosféricas, razão pela qual a principal frequência de medição foi fixado em 2.036,25 MHz e uma segunda freqüência em 401,25 MHz para correções de erros.

12 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
ESTAÇÕES Desde 1986, CNES e IGN tem implantado uma rede internacional de estações autônomas utilizadas como pontos de referência no terreno para cobrir a trajetória dos satélites de forma continua. O sistema DORIS inclui cerca de 60 estações espalhadas ao redor do mundo, a metade dessas estações estão em ilhas ou zonas costeiras, permitindo uma cobertura homogênea incluindo o hemisfério sul. Uma estação terrestre é composta por uma baliza, uma antena omnidirecional e um conjunto de sensores meteorológicos para pressão, temperatura e umidade. CNES =  Centre national d'études spatiales = centro nacional de estudos espaciais ;)

13 FONTE: http://ids-doris.org/images/StationManagement/DORISstation.jpg

14 FONTE: http://www. aviso. oceanobs. com/en/doris/system/ground-beacons

15 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
CENTROS DE CONTROLE E PROCESSAMENTO Em resumo, as balizas no solo transmitem sinais, o receptor DORIS a bordo de satélites fazem as medições dos desvios Dopples e os armazenam em sua memória interna. Os dados são transmitidos para o solo em cada passagem do satélite sobre uma estação. Em seguida eles são enviados para Ssalto, no centro de controle das missões DORIS, em Toulouse, França. Este centro mantém um controle sobre as operações das estações, processa as medições, calcula a órbita dos satélites que transportam o instrumento DORIS, arquiva e distribui dados. Desde 1990 até 2006, foram realizadas mais de 100 milhões medições para a comunidade científica internacional. Ssalto / Duacs sistema processa dados de todas as missões do altímetro (saral, o CryoSat-2,  Jason -1 e 2, T / P, Envisat, GFO, ERS -1 e 2 e até mesmo Geosat) para fornecer um catálogo consistente e homogênea de produtos para aplicações variadas , tanto para aplicações em tempo real perto de estudos e off-line. Centro de youlouse frança Este centro mantém um controle sobre operações da estação, processa as medições, calcula a órbita dos satélites que transportam o instrumento Doris, e arquiva e distribui dados. Desde 1990 até 2006, Doris adquiriu mais de 100 milhões medições para a comunidade científica internacional.

16 FONTE: http://www. aviso. oceanobs

17 FONTE:

18 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
SATÉLITES A eficácia do sistema DORIS evoluiu ao longo dos anos, atingindo uma precisão centimétrica com o Jason-1, lançado em 2001. Para além da determinação da órbita, as observações DORIS são usadas para o posicionamento das estações terrestres. A precisão é um pouco menor do que com GPS, mas ainda contribui para a Terrestrial Reference Frame Internacional (ITRF). FONTE:

19 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
Os receptores MVR a bordo dos satélites da primeira geração (1G), tem apenas um canal receptor, já os da segunda geração(2G) possuem dois canais receptores que aumentam sua precisão fazendo medições em duas balizas no solo simultaneamente. Alguns receptores da segunda geração são miniaturizados (2GM), que estão a bordo dos satélites Jason-1 e Spot 5. A geração DGXX é um conjunto com dois receptores e dois osciladores ultra estáveis e 14 unidades de processamento de dupla frequência. A próxima geração, denominada DGXX-S terá as mesmas funções da geração DGXX, com um novo processador que permitirá a determinação do tempo real de órbita, determinação do pólo terrestre, entre outras.

20 Comparação entre os receptores MVR (Primeira geração – 1G, segunda geração – 2G e segunda geração miniaturizada – 2GM) FONTE:

21 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
DIODE (Détermination Immédiate d'Orbite par Doris Embarqué) O DIODE criado pela CNES em 1991 é um software integrado no sistema Doris que calcula em tempo real, a localização e a velocidade muito precisa do satélite.  ESSE RAPAZ TA PREPARANDO A ANTENA E O RECEPTOR E INCORPORANDO O SOFTWARE DIODE FONTE:

22 Efeito Doppler – DORIS Equipamentos Empregados
A cada 10 segundos, o Diode executa um programa que: reconhece comandos; prevê a posição do satélite utilizando o modelo de seu movimento; corrige a posição prevista (quando o satélite é visível para uma baliza do solo); e, por fim, entrega a posição calculada para a estação terrestre. A órbita em tempo real é usado no chão para produzir operacionais Sensor Data Records (OSDRs), que serão gerados e distribuídos dentro de três horas para os centros de oceanografia operacional em todo o mundo.

23 International DORIS Service (IDS)
IDS é um serviço internacional, que fornece apoio, através de dados e produtos DORIS, para geodésia, geofísica, e outras pesquisas e atividades operacionais. O site do IDS é composto por 4 partes: 1ª) IDS – descreve a organização do serviço e inclui documentos, acesso aos dados e produtos, anúncios de eventos, contatos e links.

24 FONTE: http://ids-doris.org/organization/about-ids.html

25 O Central Bureau produz e mantém informações básicas sobre o Sistema DORIS, incluindo vários modelos padrão de satélites, receptores, sinal, sistema de referência e outros. Os dados são disponibilizados em um ftp. FONTE: ftp://ftp.ids-doris.org/pub/ids

26 International DORIS Service (IDS)
2ª) DORIS – permite acessar a descrição geral do sistema, e dá informações sobre os eventos do sistema e da rede de monitoramento. FONTE:

27 International DORIS Service (IDS)
3ª) Análise de Coordenação - fornece áreas de informação e debate sobre as estratégias de análise e modelos utilizados nos produtos IDS. Isso inclui informações sobre as atividades do Centro de Combinações (Combination Center). É mantido pelo Coordenador de Análise (Analysis Coordinator) com o apoio do Central Bureau. FONTE:

28 International DORIS Service (IDS)
4ª) Serviços Web - dá acesso a DOR-OT, o serviço Web IDS, que propõe uma família de ferramentas para plotar e visualizar séries de tempo do DORIS relacionadas aos produtos e um visualizador da rede. FONTE:

29 O site do IDS possui uma ferramenta que permite visualizar a evolução da rede com o passar dos anos. Abaixo podemos visualizar a rede em 1990. FONTE:

30 Rede em 2015. FONTE:

31 International DORIS Service (IDS) Centros de Análise
ESA - ESA/ESOC, Alemanha GOP - Geodetic Observatory of Pecny, República Tcheca GRG (formerly LCA) - CNES/CLS, França GSC - NASA/GSFC, EUA IGN - IGN/IPGP, França INA - INASAN, Rússia

32 International DORIS Service (IDS) Estrutura
FONTE:

33 Efeito Doppler – DORIS Estação no Brasil
Das 60 estações espalhadas pelo mundo, mas apenas uma está no Brasil e está instalada em Cachoeira Paulista. A primeira estação em Cachoeira Paulista foi chamada de CACB e foi instalada em 13/08/1992 e foi removida em 25/03/2004. Na mesma data foi instalada a estação denominada CADB no mesmo local. Essa troca foi realizada para mudança do modelo de antena. FONTE:

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35 Efeito Doppler – DORIS Estações
No site do IDS está disponível um descritivo de cada uma das estações no site doris.org/network/sitelogs.html.

36 Efeito Doppler – DORIS Aplicações
Medição da deriva continental; Monitoramento das deformações geofísicos, bem como a deformação da terra; Determinação da rotação e parâmetros de gravidade da Terra; Contribui para o sistema de referencia internacional; Capacidade de medir as mudanças no nível do mar ou a altura das camadas de gelo; Localiza precisamente satélites em vôo.

37 Orbitography Órbita preciso para Topex / Poseidon, Jason-1, Spot, Envisat. Nível médio do mar Campo de gravidade da Terra Acompanhando centro de gravidade da Terra. Doris vê as estações que pesam sobre a Terra. rotação da Terra Deslocamento dos pólos da Terra. posicionamento preciso Contribuindo para o Sistema Internacional de Referência Medir a deriva continental Mistério em Socorro ... Medição de deriva de um glaciar navegação tempo marcação Fonte:

38 Referências Bibliográficas
AVISO+ - applications.html. Acesso em out CNES – Centre National D’Études Spatiales - mission.cnes.fr/fr/DORIS/Fr/GP_applications.htm. Acesso em out FREITAS, S. R. C. Capítulo 4 - Métodos baseados em Geodésia Espacial - content/uploads/2014/11/Aula-Métodos-Geodésicos-Cap pdf. Acesso em out IDS – International DORIS Service - Acesso em out

39 Referências Bibliográficas
IERS – Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS) - Acesso em out MOREIRA, D. M. REDE DE REFERÊNCIA ALTIMÉTRICA PARA AVALIAÇÃO DA ALTIMETRIA POR SATÉLITES E ESTUDOS HIDROLÓGICOS NA REGIÃO AMAZÔNICA Acesso em out NETO, J. F.; LIMA, L. B. S. Influencia do Deslocamento de Frequência em OFDM/QPSK Devido ao Efeito Doppler - Acesso em out