Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar1 Ministério das Cidades Secretaria Executiva - SE Diretoria de Desenvolvimento Institucional - DDI Gerência de Capacitação - GC MODULO I – GPS Prof. Elpídio Inácio Fernandes Filho

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar2 SISTEMA NAVSTAR GPS

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar3 DESCRIÇÃO O NAVigation Satélite Timing and Ranging Global Positioning System é um sistema de radio posicionamento que fornece ao usuário posicionamento preciso, velocidade e medição do tempo O NAVigation Satélite Timing and Ranging Global Positioning System é um sistema de radio posicionamento que fornece ao usuário posicionamento preciso, velocidade e medição do tempo

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar4 ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA GPSSETOR ESPACIAL ESPACIAL SETOR DE CONTROLE SETOR DE USUÁRIOS Sinais Descendentes L1 e L2 Sinais descendentes L1, L2 e Banda S Sinal Ascendente Banda S

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar5 SETOR ESPACIAL 24 satélites (4 por órbita) 24 satélites (4 por órbita) 6 planos orbitais igualmente espaçados em torno do equador 6 planos orbitais igualmente espaçados em torno do equador 55 graus de inclinação em relação ao equador 55 graus de inclinação em relação ao equador Período de aproximadamente 12 horas Período de aproximadamente 12 horas km de altitude km de altitude 5 satélites visíveis em qualquer ponto do globo. 5 satélites visíveis em qualquer ponto do globo.

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar6 SATELLITE B SATELLITE A SATELLITE C ZONAS COBERTAS POR TRES SATELITES EM TRES PLANOS ORBITAIS DIFERENTES

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar7 SERVIÇOS OFERECIDOS Precise Posicioning service (PPS) Precise Posicioning service (PPS) – Código P criptografado – Reservado para uso militar Standard Positioning Service (SPS) Standard Positioning Service (SPS) – Code C/A – Uso civil

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar8 P - V -T Posição Posição Velocidade Velocidade Tempo Tempo Latitude Longitude Altitude V Norte V Oeste V Vertical U T C coordenadas 3D Vecteur Velocidade : Velocidade e direção Hora UTC O GPS poder fornecer aos usuários : Um dado por segundo

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar9 APLICAÇÕES DO GPS NAVEGAÇÃO NAVEGAÇÃO TRANSPORTE RODOVIÁRIO TRANSPORTE RODOVIÁRIO MARINHA MARINHA AVIAÇÃO AVIAÇÃO TOPOGRAFIA TOPOGRAFIA GEODESIA GEODESIA AGRICULTURA AGRICULTURA

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar10 ÁREAS DE UTILIZAÇÃO ESPACIAL MARÍTIMA AEREA TERRESTRE

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar11 GERÊNCIA DE FROTA Segurança Emergência Correio Transportes publicos Transporte de marcadorias Communicações -Conexões u Telefone celular u Rádio u Satelite central de gerenciamento

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar12 PRINCÍPIOS DE POSICIONAMENTO Interseção geométrica das distâncias medidas Interseção geométrica das distâncias medidas Distância calculada à partir dos tempos de propagação entre os satélites e o usuário Distância calculada à partir dos tempos de propagação entre os satélites e o usuário

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar13 LOCALIZAÇÃO Latitude longitude altitude Erros dos relógios (dT) 4 Pseudo distâncias 4 incógnitas nota : dT = 1 µs 300 m ? 1 medida 2 medidas3 medidas ? ?

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar14 COBERTURA 24 Horas transmissões continuas Cobertura Global cobertura completa desde abril de 1995 Qualquer tempo atenuação minima

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar15 ACCESSIBILIDADE É um sistema passivo permitindo um numero ilimitado de usuários É um sistema passivo permitindo um numero ilimitado de usuários Uso civil garantido pelo governo dos EUA Uso civil garantido pelo governo dos EUA

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar16 CALCULOS SÃO REALIZADOS EM FUNÇÃO DO NUMÉRO DE SATELITES OU = + = = Z YX 1 OU 2 SATELITES 3 SATELITES 4 SATELITES POSIÇÃO 3D VELOCIDADE DATA POSIÇÃO 2D VELOCIDADE +

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar17 ERROS FONTES DE ERROS NAS PSEUDO-DISTANCIAS FONTES DE ERROS NAS PSEUDO-DISTANCIAS – ERROS DO RELÓGIO DO SATELITE – ERROS DE EFEMERIDES – ERROS DEVIDO A MUDANÇA DE VELOCIDADE DO SINAL QUANDO ATRAVESSA A ATMOSFERA – CAMINHOS MULTIPLOS – RUÍDO DO RECEPTOR – DISPONIBILIDADE SELETIVA (DESLIGADO)

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar18 CORREÇÕES É necessario levar em conta os desvios dos relogios para determinar uma posição precisa

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar19 ALMANAQUE O almanaque descreve as órbitas aproximadas de todos os satélites em operação O almanaque descreve as órbitas aproximadas de todos os satélites em operação – O almanaque é utilizado para rapidamente determinar a posição de um satélite – Cada satélite permanentemente emite o almanaque para todos os satélites – A transmissão do almanaque dura 12,5 minutos – O almanaque é valido por 2,5 anos – O almanaque é atualizado a cada 24 horas

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar20 EFEMÉRIDES A efemérides fornecem os parâmetros orbitais necessários ao calculo da posição dos satélites em órbita A efemérides fornecem os parâmetros orbitais necessários ao calculo da posição dos satélites em órbita – As efemérides são necessárias para calcular a posição do receptor – Cada satélite transmite somente suas efemérides – A transmissão das efemérides dura 30 segundos – As efemérides são válidas por somente poucas horas – As efemérides são modificadas a cada uma hora para levar em conta as correções de posicionamento.

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar21 D G P S No modo diferencial um receptor fixo cuja posição é muito bem conhecida envia por rádio as correções para serem aplicadas nos recptores móveis.

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar22 DGPS TEMPO REAL E PÓS PROCESSADO n Conhecendo onde você esta X onde você esteve u DGPS Tempo real F Tempo real: mostra o posicionamento em tempo real F Link de rádio ou satélite : necessário para transmitir as correções diferenciais u DGPS pós-processado F Mostra onde o usuário esteve F Links não são necessários F Arquivos de uma estação base são usados para corrigir os dados obtidos em campo.

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar23 PRECISÃO DO SISTEMA GPS

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar24 Fonte :

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar25 Fonte :

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar26 Fonte :

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar27 Garmin 12XL Garmin eMap/GA- 27C Lowrance GlobalNav 2 Garmin eTrex Erro RMS 5.1 m 3.9 m7.1 m3.8 m Erro Médio 4.4 m 3.4 m5.9 m3.0 m CEP (50%) 4.0 m 3.1 m4.9 m2.7 m 95% 9.0 m 7.0 m14.2 m6.7 m Num médio Satélites HDOP Médio RMS HDOP

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar28 Garmin 12XL Eagle Explorer Garmin III+ Garmin III+/ext. ant. RMS error 5.5 m 3.6 m 4.0 m 4.2 m4.9 m Mean error 4.6 m 3.0 m 3.5 m 3.6 m4.2 m CEP (50%) 4.1 m 4.3 m 2.9 m 3.4 m3.8 m 95% 9.8 m 10.1 m 7.2 m 7.1 m 7.5 m8.7 m Mean no. sat Mean HDOP RMS HDOP

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Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar30 MODELAGEM DOS ERROS VERTICAIS

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar31 MODELAGEM DOS ERROS VERTICAIS

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar32 MODELAGEM DOS ERROS VERTICAIS

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar33 MELHORANDO A PRECISÃO

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar34 MELHORANDO A PRECISÃO

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar35 MELHORANDO A PRECISÃO

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar36 MELHORANDO A PRECISÃO

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar37 MELHORANDO A PRECISÃO

Pág. 21,22 e 23 Julho de 2008UFVGeocapacitar38 Apoio: Universidade Federal de Viçosa Pró-Reitoria de Extensão e Cultura Departamento de Engenharia CivilFundação Arthur Bernardes Núcleo de Geoprocessamento Prof. Celestino Aspiazu Contato: Departamento de Engenharia Civil Campus Universitário - Viçosa, MG Telefone: (31) Fax: (31)