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GPSHistória e aplicações
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Sadeck – Geotecnologias
Um dos primeiros problemas científicos que o ser humano procurou
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 6 planos orbitais distintos;
 Dispor em qualquer ponto da Terra pelo
menos 4 satélites acima do horizonte 24
horas por dia;
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 Altura de aproximadamente 20.000 km
Militar
KAL007
Korean Air Lines 1983
O presidente americano Ronald
Reagan condenou o incidente de 1
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massacre da linha aérea coreana",
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que nunca deveria ser esquecido"
e um "ato de barbarismo de
brutalidade desumana". No dia
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o KAL 007, declarando que os
pilotos não souberam que era um
avião de passageiros quando
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Devido a este incidente, Ronald Reagan anunciou que o
sistema GPS passaria a estar disponível para propósitos
civis uma vez que se concluiu que este incidente poderia ser
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Civil
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7.2
20.7
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27 27
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http://www.gps.gov/
Todo o financiamento do projeto vem de receitas fiscais dos Estados Unidos.
Requisitos Civis
NGA - National Geospatial-Intelligence Agency .AFSCN - Air Force Satellite Control Network
Segmento Controle
O GPS disponibiliza dois tipos de serviços, conhecidos por:
SPS(Standard Positioning Service – Serviço de Posicionamento Padrão) CA
PPS(Precise Positioning Service – Serviço de Posicionamento Preciso). P
Disponibilidade
AS(Anti-spoofing) - processo de criptografia código P
SA(Selective Availability – Disponibilidade Seletiva)
CA – L1 - 1575,42 MHz = Comprimento de onda 19 cm
P – L1/L2 - 1227,60 MHz = comprimento de onda 24 cm
Receptores civis medem os lapsos de tempo entre a recepção dos sinais codificados em
CA. O controle de terra pode interferir, fazendo com que alguns satélites enviem seus
sinais CA ligeiramente antes ou depois dos outros. A interferência deliberada introduzida
pelo Departamento de Defesa dos EUA é a fonte da Disponibilidade Seletiva – Selective
Availability (AS). Os receptores de uso civil desconhecem o valor do erro, que é alterado
aleatoriamente e está entre 15 e 100 metros. Os receptores militares não são afetados.
Para saber
OBS: outra fonte de erro: interferência ionosférica
Em maio de 2000, sob a
direção do presidente Bill
Clinton, o governo dos EUA
terminou a sua utilização de
Disponibilidade Seletiva, a fim
de tornar mais ágil GPS para
usuários civis e comerciais em
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Para saber
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Como funciona
O receptor tem que reconhecer as localizações dos satélites. Uma lista de
posições, conhecida como almanaque, é transmitida de cada satélite
para os receptores. Controles em terra rastreiam os satélites e mantém
seus almanaques acurados.
Cada satélite tem códigos P e CA únicos, e o receptor pode distingui-los.
O código P é mais complexo que o CA, quase impossível de ser alterado e
somente militares têm acesso garantido a ele.
Segundo sinal civil - L2C: Quando combinado com L1 CA em um receptor de dupla
frequência, L2C permite a correção da ionosfera, uma técnica que aumenta a precisão.
Civis com receptores GPS de dupla freqüência desfrutarão a mesma precisão que os
militares (ou melhor). lançado em 2005
Novidades
Terceiro sinal civil - L5: reservada exclusivamente para os serviços de segurança da
aviação. Quando utilizado em combinação com L1 CA e L2C, L5 irá fornecer um serviço
muito robusto. Através de uma técnica chamada trilaning, o uso de três frequências de
GPS pode permitir uma precisão sub-metro sem dispositivos complementares e as
operações de alcance muito longo, com dispositivos complementares. lançada em 2010.
Quarto sinal civil - L1C: O projeto vai melhorar a recepção GPS móvel em cidades e outros
ambientes desafiadores, além de integrar com os outros sistemas de localização GNSS.
http://www.gps.gov/systems/gps/modernization/civilsignals/
Aplicabilidade
Agricultura
Aplicações baseadas em GPS em agricultura de precisão
estão sendo usados ​​para o planejamento agrícola,
mapeamento de campo, amostragem de solo,
orientação trator, colheita de aferição, aplicações de
taxa variáveis, e mapeamento da produtividade.
Agricultura
GPS permite que os agricultores a trabalhar em condições de
campo de baixa visibilidade, como chuva, poeira, névoa e
escuridão.
Através da utilização de GPS, SIG e sensoriamento remoto, as
informações necessárias para a melhoria da terra e uso da água
podem ser coletadas, analisadas para tomada de decisão precisa.
Hoje, muitos agricultores usam produtos derivados de GPS para
melhorar as operações de seus negócios agrícolas.
Regularização de terras (Lei 10.267) e CAR
Nanosensores VANTs
Voos
Localização e navegação permitem uma determinação
tridimensional da posição para todas as fases do voo da partida,
no caminho, e na chegada.
Fonte: Cavok
Meio Ambiente
Ao ligar informações de posição com outros tipos de dados, é
possível analisar muitos problemas ambientais a partir de uma
nova perspectiva.
Fonte? Yann Arthus-Bertrand
Por imagens georreferenciadas com coordenadas GPS é possível
avaliar os esforços de conservação e auxiliar no planejamento
estratégico .
Explorações minerais , delimitação de fronteiras , bem como a
gestão da exploração madeireira em florestas.
Monitoramento do nível dos mares
Monitoramento Climático e acompanhamento de derramamentos
de óleo por meio de boias
Mapear o perímetro de incêndios florestais e permitir o uso
eficiente dos recursos de combate a incêndio.
Os padrões migratórios das espécies ameaçadas de extinção
Meio Ambiente
GPS está desempenhando um papel cada vez mais proeminente
em ajudar os cientistas a prever terremotos.
A modernização do GPS irá aumentar ainda mais o apoio da
tecnologia GPS para o estudo e gestão do meio ambiente do
mundo.
Delimitação precisa de áreas de preservação da biodiversidade
Meio Ambiente
Navegação
GPS fornece o método mais rápido
e mais preciso para marinheiros de
navegar, medir a velocidade, e
determinar a localização. Isso
permite aumento dos níveis de
segurança e eficiência para os
marinheiros em todo o mundo.
Fonte: Defesa Aerea Naval
Frotas de pesca comerciais usam GPS para navegar para locais de
pesca melhores, acompanhar migrações de peixes, e garantir a
conformidade com os regulamentos
Com DGPS , posição e informações de radar pode ser integrado e
exibido em uma planilha eletrônica , formando a base do Sistema
Integrado
GPS reduziu muito o número de contêineres perdidos ou
extraviados e baixou os custos de operação associados
Navegação
http://www.marinetraffic.com/
Navegação
Catástrofes
Os dados da Rede GPS integrado
sul da Califórnia nos permitirá
antecipar futuros terremotos com
mais precisão, bem como para
estudar com muito mais detalhes
os processos fundamentais da
deformação crustal, que são as
causas dos terremotos.
Fonte: kyodo
Busca e salvamento: equipes usado GPS, SIG, e tecnologias de
sensoriamento remoto para criar mapas das áreas de desastres
para as operações de resgate e de ajuda, bem como para avaliar
os danos
Para conter e controlar os incêndios florestais, as aeronaves
combinam GPS com scanners infravermelhos para identificar os
limites de incêndio e "hot spots“
A capacidade de identificar de forma eficaz e ver a localização da
polícia, fogo, salvamento, e veículos individuais ou barcos, e como
a sua localização se refere a toda uma rede de sistemas de
transporte em uma área geográfica, resultou em toda uma nova
maneira de fazer negócios.
Catástrofes
Trem
Sistemas ferroviários em todo o mundo estão usando o GPS
para rastrear o movimento de locomotivas, vagões, veículos de
manutenção e equipamentos na beira da estrada em tempo
real.
Esporte
Receptores GPS também ampliaram o escopo
e o prazer de atividades ao ar livre,
simplificando muitos dos problemas
tradicionais, como ficar na "trilha correta" ou
voltar para o melhor local de pesca.
Geocaching
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Veicular
A disponibilidade e a precisão do GPS, oferece maior
eficiência e segurança para os veículos que utilizam
rodovias, ruas, e os sistemas de transporte de massa.
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Veicular
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Veicular
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Espaço
GPS está transformando a maneira como as nações operam no
espaço - a partir de sistemas de orientação para retorno do
veículo a Estação Espacial Internacional, para o controle de
satélites de comunicação, para novas formas de sensoriamento
remoto da Terra. Quando tudo estiver pronto, o poder e a bússola
desta nova ferramenta, certamente irá superar o que podemos
imaginar agora.
Mapeamento
A comunidade de topografia e cartografia foi um dos primeiros a
tirar proveito do GPS porque aumentou dramaticamente a
produtividade e resultou em dados mais precisos e confiáveis.
Hoje, o GPS é uma parte vital das atividades de levantamento e
mapeamento em todo o mundo.
4a Dimensão
Grandes e pequenas empresas estão se voltando para os
sistemas automatizados que podem controlar, atualizar e
gerenciar múltiplas transações feitas por uma rede global de
clientes, e estes necessitam de informações precisas de tempo
que é disponível através de GPS.
Qual o
Futuro do
GPS?
Referências
www.gps.gov
NAVSTAR: do projeto aos caminhos da casa: a história do GPS - José Neto - UFLA
http://www.space.com/19794-navstar.html
http://www.montana.edu/gps/NAVSTAR.html
http://gpsworld.com/
http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals
http://geotecnologias.wordpress.com/
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História e aplicações do GPS

  • 2. Um dos primeiros problemas científicos que o ser humano procurou solucionar. Preocupação de poder se deslocar e regressar ao ponto de origem com segurança. Questão de segurança e muitas vezes de poder Fonte: La Razón
  • 3. Foram criados os mapas que continham os pontos geográficos e a distância entre eles. A determinação da longitude foi considerada o maior problema científico do século XVIII, mas o conceito de Lat e Long foi criado na Grécia. Fonte:allposters
  • 4. Primeiro sistema de referência artificial para a navegação Fonte: hdwallpapers4u
  • 6. Origem 1973 Reunião de cerca de 12 oficiais militares no Pentágono discutiu a criação de um Sistema de Defesa de Navegação por Satélite (DNSs) FUNDADOR NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging - Global Positioning System)
  • 7. Roger L. Easton Bradford ParkinsonIvan Alexander Getting Papais do GPS “O potencial do GPS é limitado apenas por nossa imaginação.“ Fonte:EduardStiftung Fonte:knoji Fonte:NationalInventorsHallofFame
  • 8. Segmento Espacial Primeiro satélite foi lançado em 1978 Fonte:TurboSquid
  • 9.  6 planos orbitais distintos;  Dispor em qualquer ponto da Terra pelo menos 4 satélites acima do horizonte 24 horas por dia;  Atualmente: 31 satélites em Operação;  Altura de aproximadamente 20.000 km Militar
  • 10. KAL007 Korean Air Lines 1983 O presidente americano Ronald Reagan condenou o incidente de 1 de setembro, chamando isto de "o massacre da linha aérea coreana", "um crime contra a humanidade que nunca deveria ser esquecido" e um "ato de barbarismo de brutalidade desumana". No dia seguinte, a URSS admitiu derrubar o KAL 007, declarando que os pilotos não souberam que era um avião de passageiros quando violou o espaço aéreo soviético. Fonte:BenjaminB.Fischer
  • 11. Devido a este incidente, Ronald Reagan anunciou que o sistema GPS passaria a estar disponível para propósitos civis uma vez que se concluiu que este incidente poderia ser evitado se tal acontece. Civil Fonte: Getty Images
  • 13. 7.2 20.7 43.4 58.5 50.3 40 20 27 27 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 investimento http://www.gps.gov/ Todo o financiamento do projeto vem de receitas fiscais dos Estados Unidos. Requisitos Civis
  • 14.
  • 15. NGA - National Geospatial-Intelligence Agency .AFSCN - Air Force Satellite Control Network Segmento Controle
  • 16. O GPS disponibiliza dois tipos de serviços, conhecidos por: SPS(Standard Positioning Service – Serviço de Posicionamento Padrão) CA PPS(Precise Positioning Service – Serviço de Posicionamento Preciso). P Disponibilidade AS(Anti-spoofing) - processo de criptografia código P SA(Selective Availability – Disponibilidade Seletiva) CA – L1 - 1575,42 MHz = Comprimento de onda 19 cm P – L1/L2 - 1227,60 MHz = comprimento de onda 24 cm
  • 17. Receptores civis medem os lapsos de tempo entre a recepção dos sinais codificados em CA. O controle de terra pode interferir, fazendo com que alguns satélites enviem seus sinais CA ligeiramente antes ou depois dos outros. A interferência deliberada introduzida pelo Departamento de Defesa dos EUA é a fonte da Disponibilidade Seletiva – Selective Availability (AS). Os receptores de uso civil desconhecem o valor do erro, que é alterado aleatoriamente e está entre 15 e 100 metros. Os receptores militares não são afetados. Para saber OBS: outra fonte de erro: interferência ionosférica
  • 18. Em maio de 2000, sob a direção do presidente Bill Clinton, o governo dos EUA terminou a sua utilização de Disponibilidade Seletiva, a fim de tornar mais ágil GPS para usuários civis e comerciais em todo o mundo. Para saber Fonte: Imgkid
  • 19. Como funciona O receptor tem que reconhecer as localizações dos satélites. Uma lista de posições, conhecida como almanaque, é transmitida de cada satélite para os receptores. Controles em terra rastreiam os satélites e mantém seus almanaques acurados. Cada satélite tem códigos P e CA únicos, e o receptor pode distingui-los. O código P é mais complexo que o CA, quase impossível de ser alterado e somente militares têm acesso garantido a ele.
  • 20. Segundo sinal civil - L2C: Quando combinado com L1 CA em um receptor de dupla frequência, L2C permite a correção da ionosfera, uma técnica que aumenta a precisão. Civis com receptores GPS de dupla freqüência desfrutarão a mesma precisão que os militares (ou melhor). lançado em 2005 Novidades Terceiro sinal civil - L5: reservada exclusivamente para os serviços de segurança da aviação. Quando utilizado em combinação com L1 CA e L2C, L5 irá fornecer um serviço muito robusto. Através de uma técnica chamada trilaning, o uso de três frequências de GPS pode permitir uma precisão sub-metro sem dispositivos complementares e as operações de alcance muito longo, com dispositivos complementares. lançada em 2010. Quarto sinal civil - L1C: O projeto vai melhorar a recepção GPS móvel em cidades e outros ambientes desafiadores, além de integrar com os outros sistemas de localização GNSS. http://www.gps.gov/systems/gps/modernization/civilsignals/
  • 22. Agricultura Aplicações baseadas em GPS em agricultura de precisão estão sendo usados ​​para o planejamento agrícola, mapeamento de campo, amostragem de solo, orientação trator, colheita de aferição, aplicações de taxa variáveis, e mapeamento da produtividade.
  • 23. Agricultura GPS permite que os agricultores a trabalhar em condições de campo de baixa visibilidade, como chuva, poeira, névoa e escuridão. Através da utilização de GPS, SIG e sensoriamento remoto, as informações necessárias para a melhoria da terra e uso da água podem ser coletadas, analisadas para tomada de decisão precisa. Hoje, muitos agricultores usam produtos derivados de GPS para melhorar as operações de seus negócios agrícolas. Regularização de terras (Lei 10.267) e CAR Nanosensores VANTs
  • 24. Voos Localização e navegação permitem uma determinação tridimensional da posição para todas as fases do voo da partida, no caminho, e na chegada. Fonte: Cavok
  • 25. Meio Ambiente Ao ligar informações de posição com outros tipos de dados, é possível analisar muitos problemas ambientais a partir de uma nova perspectiva. Fonte? Yann Arthus-Bertrand
  • 26. Por imagens georreferenciadas com coordenadas GPS é possível avaliar os esforços de conservação e auxiliar no planejamento estratégico . Explorações minerais , delimitação de fronteiras , bem como a gestão da exploração madeireira em florestas. Monitoramento do nível dos mares Monitoramento Climático e acompanhamento de derramamentos de óleo por meio de boias Mapear o perímetro de incêndios florestais e permitir o uso eficiente dos recursos de combate a incêndio. Os padrões migratórios das espécies ameaçadas de extinção Meio Ambiente
  • 27. GPS está desempenhando um papel cada vez mais proeminente em ajudar os cientistas a prever terremotos. A modernização do GPS irá aumentar ainda mais o apoio da tecnologia GPS para o estudo e gestão do meio ambiente do mundo. Delimitação precisa de áreas de preservação da biodiversidade Meio Ambiente
  • 28. Navegação GPS fornece o método mais rápido e mais preciso para marinheiros de navegar, medir a velocidade, e determinar a localização. Isso permite aumento dos níveis de segurança e eficiência para os marinheiros em todo o mundo. Fonte: Defesa Aerea Naval
  • 29. Frotas de pesca comerciais usam GPS para navegar para locais de pesca melhores, acompanhar migrações de peixes, e garantir a conformidade com os regulamentos Com DGPS , posição e informações de radar pode ser integrado e exibido em uma planilha eletrônica , formando a base do Sistema Integrado GPS reduziu muito o número de contêineres perdidos ou extraviados e baixou os custos de operação associados Navegação
  • 31. Catástrofes Os dados da Rede GPS integrado sul da Califórnia nos permitirá antecipar futuros terremotos com mais precisão, bem como para estudar com muito mais detalhes os processos fundamentais da deformação crustal, que são as causas dos terremotos. Fonte: kyodo
  • 32. Busca e salvamento: equipes usado GPS, SIG, e tecnologias de sensoriamento remoto para criar mapas das áreas de desastres para as operações de resgate e de ajuda, bem como para avaliar os danos Para conter e controlar os incêndios florestais, as aeronaves combinam GPS com scanners infravermelhos para identificar os limites de incêndio e "hot spots“ A capacidade de identificar de forma eficaz e ver a localização da polícia, fogo, salvamento, e veículos individuais ou barcos, e como a sua localização se refere a toda uma rede de sistemas de transporte em uma área geográfica, resultou em toda uma nova maneira de fazer negócios. Catástrofes
  • 33. Trem Sistemas ferroviários em todo o mundo estão usando o GPS para rastrear o movimento de locomotivas, vagões, veículos de manutenção e equipamentos na beira da estrada em tempo real.
  • 34. Esporte Receptores GPS também ampliaram o escopo e o prazer de atividades ao ar livre, simplificando muitos dos problemas tradicionais, como ficar na "trilha correta" ou voltar para o melhor local de pesca. Geocaching http://www.geocaching.com http://www.brasilcaching.com.br
  • 35. Veicular A disponibilidade e a precisão do GPS, oferece maior eficiência e segurança para os veículos que utilizam rodovias, ruas, e os sistemas de transporte de massa.
  • 39. Espaço GPS está transformando a maneira como as nações operam no espaço - a partir de sistemas de orientação para retorno do veículo a Estação Espacial Internacional, para o controle de satélites de comunicação, para novas formas de sensoriamento remoto da Terra. Quando tudo estiver pronto, o poder e a bússola desta nova ferramenta, certamente irá superar o que podemos imaginar agora.
  • 40. Mapeamento A comunidade de topografia e cartografia foi um dos primeiros a tirar proveito do GPS porque aumentou dramaticamente a produtividade e resultou em dados mais precisos e confiáveis. Hoje, o GPS é uma parte vital das atividades de levantamento e mapeamento em todo o mundo.
  • 41. 4a Dimensão Grandes e pequenas empresas estão se voltando para os sistemas automatizados que podem controlar, atualizar e gerenciar múltiplas transações feitas por uma rede global de clientes, e estes necessitam de informações precisas de tempo que é disponível através de GPS.
  • 43. Referências www.gps.gov NAVSTAR: do projeto aos caminhos da casa: a história do GPS - José Neto - UFLA http://www.space.com/19794-navstar.html http://www.montana.edu/gps/NAVSTAR.html http://gpsworld.com/ http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals http://geotecnologias.wordpress.com/ Sadeck – Geotecnologias