VIAGEM COM GPS Princípio de Funcionamento de GPS
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<ul><li>Segmento Espacial (cont.) </li></ul><ul><li>Obtêm energia de painéis solares. </li></ul><ul><li>Cada satélite poss...
Segmento de Controlo <ul><li>Constituída por 5 estações de rastreio distribuídas ao longo do globo,  uma das quais é de co...
Segmento do Utilizador <ul><li>Corresponde ao uso de receptores - número ilimitado de utilizadores  </li></ul><ul><li>Os r...
Funcionamento do Sistema GPS <ul><li>Os fundamentos teóricos de funcionamento do GPS, baseiam-se na determinação da  distâ...
Método da Triangulação 6 Qualquer receptor de GPS situado sobre a esfera de raio d 1  encontra-se a essa mesma distância d...
Método da Triangulação(cont.) 7 Localização dos dois únicos pontos resultantes da intersecção das três esferas  Pontos de ...
Determinação da Distância <ul><li>O satélite envia o sinal, que contém informação sobre a sua posição, no instante t. </li...
Sincronização dos Relógios <ul><li>Os relógios dos satélites são atómicos (dois de rubídio e dois de césio) e os relógios ...
Aplicações 9 Localizar Navegar Mapear Medir Tempos Conduzir ao longo de um percurso
Outras Aplicações GPS aplicado aos Transportes Este sistema permite localizar um veículo em qualquer lugar geográfico Apli...
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  1. 1. VIAGEM COM GPS Princípio de Funcionamento de GPS
  2. 2. GPS – Abreviatura de NAVSTAR GPS <ul><li>NAVSTAR GPS – Navigation System with Time and Ranging Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global </li></ul><ul><li>É um sistema de radionavegação , baseado em satélites, desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos desde 1973, completamente operacional desde 1994. </li></ul><ul><li>Permite a qualquer utilizador saber a sua localização , velocidade e tempo , em qualquer instante , sob quaisquer condições atmosféricas . </li></ul><ul><li>Existe também o sistema russo – GLONASS – Global Orbiting Navigation Satellite System </li></ul><ul><li>Está em desenvolvimento o sistema Europeu em colaboração com a ESA e designa-se por GALILEO – estará operacional em 2008 </li></ul>1
  3. 3. Componentes do sistema GPS: espacial, de controlo e do utilizador <ul><li>Segmento Espacial </li></ul><ul><li>Constituída por 24 satélites (21 activos e 3 de reserva), em órbita terrestre a cerca de 20 000 km e distribuídos por 6 planos orbitais </li></ul><ul><li>Os satélites viajam a 10 000 km/h e demoram 12 horas a dar uma volta completa à Terra </li></ul><ul><li>Emitem e captam ondas electro-magnéticas (microondas) que trans-portam dados referentes a posição e tempo </li></ul><ul><li>As órbitas foram calculadas para que qualquer ponto da Terra tenha sempre, no mínimo , 4 satélites visíveis. </li></ul>2 Constelação de satélites do sistema GPS
  4. 4. <ul><li>Segmento Espacial (cont.) </li></ul><ul><li>Obtêm energia de painéis solares. </li></ul><ul><li>Cada satélite possui quatro relógios atómicos cuja precisão é de 3 ns. </li></ul>Constelação de satélites do sistema GPS
  5. 5. Segmento de Controlo <ul><li>Constituída por 5 estações de rastreio distribuídas ao longo do globo, uma das quais é de controlo principal (Master Control Station) </li></ul><ul><li>Rastreia os satélites, actualiza as suas posições, calibra e sincroniza os seus relógios </li></ul><ul><li>Determina as órbitas dos satélites e prevê as suas trajectórias num período de 24 h </li></ul><ul><li>Analisa as condições atmosféricas que produzem erros no sistema. </li></ul>3
  6. 6. Segmento do Utilizador <ul><li>Corresponde ao uso de receptores - número ilimitado de utilizadores </li></ul><ul><li>Os receptores recebem e descodificam os sinais emitidos por satélites </li></ul><ul><li>Processam a informação fornecida, traduzindo-os em: </li></ul><ul><ul><li>Coordenadas de posição; </li></ul></ul><ul><ul><li>Valores de velocidade; </li></ul></ul><ul><ul><li>Cronometragem de tempo </li></ul></ul>4 Receptor GPS Receptor de GPS para localização da posição
  7. 7. Funcionamento do Sistema GPS <ul><li>Os fundamentos teóricos de funcionamento do GPS, baseiam-se na determinação da distância entre o receptor e os satélites : </li></ul><ul><li>Método geométrico da Triangulação </li></ul>5
  8. 8. Método da Triangulação 6 Qualquer receptor de GPS situado sobre a esfera de raio d 1 encontra-se a essa mesma distância do satélite Todos os pontos situados sobre o círculo tracejado estão , relativamente a cada um dos satélites, à mesma distância Círculo de intersecção entre as duas esferas
  9. 9. Método da Triangulação(cont.) 7 Localização dos dois únicos pontos resultantes da intersecção das três esferas Pontos de intercepção da terceira esfera com o círculo de intersecção das esferas 1 e 2 O receptor instalado no navio permite a sua localização, em qualquer instante, através da informação recebida dos satélites O sistema GPS utiliza a intersecção de esferas para determinar a posição tridimensional, cujas coordenadas são: Longitude, latitude e altitude
  10. 10. Determinação da Distância <ul><li>O satélite envia o sinal, que contém informação sobre a sua posição, no instante t. </li></ul><ul><li>O receptor GPS, recebe este sinal mais tarde no instante t+  t. </li></ul><ul><li>A distância a que o receptor se encontra do satélite é dada por: </li></ul>9 c ( velocidade da luz) = 300 000 km/s
  11. 11. Sincronização dos Relógios <ul><li>Os relógios dos satélites são atómicos (dois de rubídio e dois de césio) e os relógios dos receptores são de quartzo </li></ul><ul><li>Um sinal enviado por um satélite, quando se encontra na posição vertical, demora cerca de 0,06 s a chegar ao receptor </li></ul><ul><li>Em virtude da massa da Terra e da curvatura espácio-temporal que origina, o tempo à superfície da Terra é mais lento  os relógios atómicos dos satélites adiantam-se 40  s por dia </li></ul><ul><li>Utiliza-se um quarto satélite que serve para acertar o relógio atómico pelos cronómetros terrestres. </li></ul>
  12. 12. Aplicações 9 Localizar Navegar Mapear Medir Tempos Conduzir ao longo de um percurso
  13. 13. Outras Aplicações GPS aplicado aos Transportes Este sistema permite localizar um veículo em qualquer lugar geográfico Aplicado ao Desporto Parapente, ralis, corridas de balões Aplicações Militares

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