•A idéia da utilização de corpos celestes para
navegação acompanha o homem desde os
primórdios da humanidade

•O homem con...
•Depender da observação de astros que precisam
estar à disposição do usuário em qualquer ponto e a
qualquer hora;

•É impr...
Outros sistemas de navegação modernos que
utilizam ondas de rádio também possuem
limitações:

  •as ondas de rádio de alta...
1970               1990            2000 (expansões)

• NAVSTAR (GPS)   • Galileo (Europa –   • WASS (USA)
• GLONNAS       ...
Navigation System with Time And Ranging Global
Positioning System.

  •Sistema de posicionamento baseado em satélites;

  ...
Primeiros satélites (Bloco I) – quant.: 11 - lançado entre
1978 e 1985 – vida útil estimada 4,5 anos (Porém até
Março de 1...
Porém, somente em 1995 foi declarado totalmente
operacional;

Diponibilidade contínua 24 horas/dia;
  - Cobertura Global;
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O funcionamento do sistema GPS se
baseia no princípio da triangularização,
segundo o qual o observador conhece a
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•Baseado no tempo transmissão do sinal entre o satélite e o
receptor;

•A distância entre o receptor e o satélite pode ser...
A partir de distâncias a vários satélites pode-se obter a posição
através de uma equação matemática. Uma medição fornece a...
Solução adicionando uma 3ª medição: dois pontos:


                               A interseção de três esferas são só
    ...
A 4ª medição decidirá entre os dois pontos:




                                    A 4ª medição apontará para só um
     ...
A Selective Availability (SA) – Disponibilidade Seletiva:
   •Degradação intencional dos sinais do GPS;
   •95% das mediçõ...
Estático:
--- Absoluto
– - Relativo (Diferencial)
 O posicionamento estático diferencial permite uma precisão de
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- DGPS (diferencial) – O princípio do DGPS consiste em se
posicionar uma estação móvel com o uso de correções diferenciais...
Agricultura de precisão com o RTK (Real Time Kinematic)
O posicionamento geodésico e topográfico com o GPS é feito sempre
no modo relativo ou diferencial.



Princípio:
•Um recep...
Técnica que visa elevar o nível de
performance, acurácia e integridade
do GPS.

Correção em tempo real:

   • Via sinais d...
•DOP depende da geometria da constelação
•DOP é um fator multiplicativo que reflete o ruído da medição
•Menor DOP ⇒ posiçã...
Um Mínimo de 4 Satélites são necessários para se calcular uma
posição em 3D:
Posição relativa dos satélites pode gerar erro:
Imagem sem correção:




                       Imagem com correção:
Cadastramento de Postes / Linhas de Alta Tensão:
Agricultura de Precisão:
Pulverização:
Implantação de Estradas:
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  1. 1. •A idéia da utilização de corpos celestes para navegação acompanha o homem desde os primórdios da humanidade •O homem continuará durante muito tempo utilizando corpos celestes para se orientar, mas, agora, utilizando corpos dispostos convenientemente no espaço e sob seu inteiro controle
  2. 2. •Depender da observação de astros que precisam estar à disposição do usuário em qualquer ponto e a qualquer hora; •É imprópria para obtenção, em tempo real, da posição de usuários em alta dinâmica; •Entretanto, tem a vantagem de poder ser utilizado por qualquer pessoa habilitada, sem pedir licença para ninguém.
  3. 3. Outros sistemas de navegação modernos que utilizam ondas de rádio também possuem limitações: •as ondas de rádio de alta freqüência proporcionam navegação precisa, mas são influenciadas pelo relevo, e as ondas de baixa freqüência são pobres em precisão; •também, os equipamentos utilizados não são de fácil acesso para qualquer usuário.
  4. 4. 1970 1990 2000 (expansões) • NAVSTAR (GPS) • Galileo (Europa – • WASS (USA) • GLONNAS em • EGNOS (Europa) desenvolvimento) • MSAT (Japão) • GAGAN (Índia)
  5. 5. Navigation System with Time And Ranging Global Positioning System. •Sistema de posicionamento baseado em satélites; •Criado e operado pelo DoD para fins para fins militares hoje é usado como “dual-use”, uso militar e civil.
  6. 6. Primeiros satélites (Bloco I) – quant.: 11 - lançado entre 1978 e 1985 – vida útil estimada 4,5 anos (Porém até Março de 1992 ainda existia 5 em funcionamento e um de 1978); Satélites operacionais desde 1989 (Bloco II & Bloco IIA) – Quant.: 28 - Bloco II & Bloco IIA lançados por foguetes Delta II de Cabo Canaveral; Última Geração de satélites (Bloco IIR) vem sendo lançado de 1992 em reposição e manutenção do sistema – vida útil: 10 anos, melhor precisão, maior autonomia.
  7. 7. Porém, somente em 1995 foi declarado totalmente operacional; Diponibilidade contínua 24 horas/dia; - Cobertura Global; - Lat/Long/Alt/Data-hora; - Precisão: Variável (5 a 15 m de acordo com o fabricante);
  8. 8. O funcionamento do sistema GPS se baseia no princípio da triangularização, segundo o qual o observador conhece a posição de um conjunto de satélites em relação a um referencial inercial e a sua posição em relação a este conjunto, e obtém sua própria posição no sistema de referência.
  9. 9. •Baseado no tempo transmissão do sinal entre o satélite e o receptor; •A distância entre o receptor e o satélite pode ser determinada estimando-se o tempo que o sinal vindo do satélite leva para chegar ao receptor; •Quando se tem a distância entre o receptor e quatro satélites, é possível calcular a posição em três dimensões.
  10. 10. A partir de distâncias a vários satélites pode-se obter a posição através de uma equação matemática. Uma medição fornece a posição sobre a superfície de uma esfera: Estamos em algum ponto sobre a esfera, 4 incógnitas: •Latitude; •Longitude; •Altitude; •Tempo. São necessárias 4 equações.
  11. 11. Solução adicionando uma 3ª medição: dois pontos: A interseção de três esferas são só dois pontos.
  12. 12. A 4ª medição decidirá entre os dois pontos: A 4ª medição apontará para só um dos pontos. A 4ª medição permite resolver (remover) o erro do clock (tempo) do receptor.
  13. 13. A Selective Availability (SA) – Disponibilidade Seletiva: •Degradação intencional dos sinais do GPS; •95% das medições têm erro máximo de 100 metros. Desativação da SA em 2000 no Governo Clinton: “… to encourage acceptance and integration of GPS into peaceful civil, commercial and scientific applications worldwide; and to encourage private sector investment in and use of U.S. GPS technologies and services.” http://www.ostp.gov/html/0053_2.html
  14. 14. Estático: --- Absoluto – - Relativo (Diferencial) O posicionamento estático diferencial permite uma precisão de alguns centímetros com 1 a 2 horas de rastreio. Cinemático: – - Absoluto – - DGPS (diferencial) – - RTK (diferencial) Aplicações em que há a necessidade de se conhecer as coordenadas instantaneamente com por exemplo: levantamentos aéreos, marítimos, terrestres e locação.
  15. 15. - DGPS (diferencial) – O princípio do DGPS consiste em se posicionar uma estação móvel com o uso de correções diferenciais geradas na estação de referência sob a hipótese de existir forte correlação entre os erros calculados na estação de referência e na estação móvel, sendo assim possível minimizá- los ou eliminá- los(Monico, 2000, p. 220). -RTK (Real Time Kinematic) – (alcance limitado 10 – 15 Km) segue os mesmos fundamentos do DGPS, mas diferindo deste pelo tipo devariável observada (fase da onda portadora) e conseqüentemente pela precisão obtida. A estação de referência deve ser equipada com um receptor GPS e um rádio modem transmissor. Por meio de programas computacionais específicos, ela gera correções diferenciais e as transmite via rádio para uma estação móvel, que se utiliza destas informações para determinar sua posição com precisão.
  16. 16. Agricultura de precisão com o RTK (Real Time Kinematic)
  17. 17. O posicionamento geodésico e topográfico com o GPS é feito sempre no modo relativo ou diferencial. Princípio: •Um receptor permanece observando os satélites em um ponto conhecido (base) e outro no ponto a determinar. Posteriormente determinasse as coordenadas do ponto de interesse tomando como referencia as coordenadas do ponto base.
  18. 18. Técnica que visa elevar o nível de performance, acurácia e integridade do GPS. Correção em tempo real: • Via sinais de satélite; • Via sinais de rádio a partir de estações base.
  19. 19. •DOP depende da geometria da constelação •DOP é um fator multiplicativo que reflete o ruído da medição •Menor DOP ⇒ posição mais precisa •Maior DOP ⇒ posição menos precisa •Planejamento de Missão!!
  20. 20. Um Mínimo de 4 Satélites são necessários para se calcular uma posição em 3D:
  21. 21. Posição relativa dos satélites pode gerar erro:
  22. 22. Imagem sem correção: Imagem com correção:
  23. 23. Cadastramento de Postes / Linhas de Alta Tensão:
  24. 24. Agricultura de Precisão:
  25. 25. Pulverização:
  26. 26. Implantação de Estradas:

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