Post on 31-Oct-2014
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U.E 5.0 -NAVEGAÇÃO SATÉLITE, DOPPLER, INERCIAL, U.E 5.0 -NAVEGAÇÃO SATÉLITE, DOPPLER, INERCIAL, SISTEMA DE SOCORRO E SALVAMENTO E CARTA SISTEMA DE SOCORRO E SALVAMENTO E CARTA
ELETRÔNICAELETRÔNICA
OBJETIVOS
• Identificar e descrever as características do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e o DGPS;
• Identificar os Sistemas de Navegação Doppler e Inercial;
• Descrever o Sistema Marítimo Global de Socorro e Salvamento (GMDSS) e a estrutura SAR do Brasil; e
• Descrever o Sistema Eletrônico de navegação.
NAVSTAR Global Positioning System
(GPS)
NAVSTAR Global Positioning System
(GPS)
U.E 5.0 -AULA 5.1 - GPSU.E 5.0 -AULA 5.1 - GPSOBJETIVOSOBJETIVOS
• Identificar o Sistema de Posicionamento Global (GPS) e sua variante Diferencial (DGPS)
• Descrever as características do Sistema GPS e sua correção através do sinal diferencial (DGPS).
Referências: LT, Vol III, págs 1369-1383
AULA 5.1SUMÁRIO
A) VANTAGENS DO GPS B) COMPONENTES DO SISTEMA C) PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTOD) FONTES DE ERROE) UTILIZAÇÃOF) DGPS
VANTAGENS DO GPS•Extremamente preciso.
•Cobertura mundial por 24hs.
•Sistema Passivo.
•Qualquer condição de tempo.
•Sistema estável (órbita elevada)
• segmento espacial (satélites), • segmento de controle (para monitoramento e controle) e
• segmento do usuário (receptores GPS e equipamentos associados).Proporciona dados de posicionamento tridimensional (latitude, longitude e altitude), rumo, velocidade e tempo (hora), com alta precisão.
COMPONENTE S DO SISTEMA GPS
Segmento Espacial (Satélites):
• 24 satélites orbitando a 12500 MN (6 planos orbitais).
• 6 a 10 satélites sempre acima do horizonte,
Segmento de Controle (cont.)
AS ATUALIZAÇÕES SÃO TRANSMITIDAS AOS
SATÉLITES VIA 4 ANTENAS EM TERRA:
COMPONENTE S DO SISTEMA GPS
Master Control Station
Monitor StationGround Antenna
ColoradoSprings
Hawaii AscensionIslands
DiegoGarcia
Kwajalein
Monitoramento e Controle
SEGMENTO DE CONTROLE
(5) Estações demonitoramento
(4) Estações de
atualização
ESTAÇÃO DE CONTROLE MESTRA E DE BACKUP:
• Controla os satélites
• operações do sistema
ESTAÇÕES DE MONITORAMENTOMonitoram a navegação e
Coletam dados de posição
dos satélites
ANTENAS EM TERRA Transmitem as
efemérides para os satélites
SEGMENTO DE CONTROLE
(1) Estação decontrole
3-SEGMENTO DO USUÁRIO3-SEGMENTO DO USUÁRIO
receptores GPS e equipamentos associados DET com precisão a distância para vários satélites e computam a posição e a hora exata da medição; e
referência - WGS -84.
COMPONENTES DO SISTEMA GPS
QUALQUER PESSOA COM UM RECEPTOR CIVIL OU MILITAR PERTENCE A ESTE SEGMENTO
SEGMENTO DO USUÁRIO
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
- triangulação à semelhança da NAV Astronômica (cada satélite seria uma estrela).
- medições de distância do receptor até cada satélite.
D = v X t
Satelite 1
Se nós sabemos a localização de um satélite, nós poderemos calcular o lugar geométrico (esfera) cujo
centro será a localização deste satélite
As estrelas vermelhas representam qualquer lugar onde podemos estar
TRIANGULAÇÃO
Satelite 1
Ao acrescentarmos um segundo satélite (segunda esfera), nós poderemos chegar perto da posição, que seria a interseção das esferas. Qual estrela é a correta?
Satelite 2
TRIANGULAÇÃO
Satelite 1 Satelite 2
Satelite 3
Três satélites - posição em duas dimensões (LAT/LONG + tempo correto), porém não fornece a altitude. Será necessário um quarto satélite....
A estrela verde posição correta
TRIANGULAÇÃO
FONTES DE ERRO DO SISTEMA
1. Perturbações ionosféricas
2. Pequenos desvios dos
relógios atômicos
3. Erros nos receptores
4. Geometria dos satélites em
relação aos receptores
5. Ruídos
RUÍDOS
Radar
Equipamentos rádio de bordo
Qualidade do receptor
Utilizações do GPS nas Marinhas
1. Navegação Oceânica e Costeira
2. Minagem e Varredura
3. Missões diversas em qualquer tempo (QT)
4. Operações Navais
5. Busca e Salvamento
Utilizações do GPS nas Marinhas
6. Guerra A/S
7. Guiagem de mísseis (Ex: Tomahawk)
8. Hidrografia, estudos ambientais
9. Aquisição de alvos e destruição
E) Utilizações Civis do GPS1. Ônibus Espacial
2. Navegação Aérea
3. Navegação Terrestre
4. Navegação Marítima
5. Monitoramento de veículos
6. Dragagem
7. Geodésia / Topografia / Hidrografia
- DISPONIBILIDADE SELETIVA (NO MOMENTO ESTÁ DESATIVADA)
- ALTERAR O DATUM (HOJE AS CARTAS DA DHN JÁ ESTÃO EM WGS-84)
- RECEPTORES GPS MONOCANAL (OS QUE ESTÃO EM USO NOS NOSSOS NAVIOS SÃO MULTICANAL)
ALGUNS ÍTENS DESATUALIZADOS NO LIVRO-TEXTO:
VANTAGENS E DESVANTAGENS
VANTAGENS: - INCREMENTO DA PRECISÃO - QUALQUER CONDIÇÃO METEOROLÓGICA (QT) - SERVIÇO GRATUITO
DESVANTAGENS:- REQUER EQUIPAMENTOS ADICIONAIS- ÁREA DE COBERTURA É LIMITADA
COMPONENTES DGPS
estação de referência DGPS; link de comunicações (para correção DGPS); e receptor DGPS a bordo do navio.
ESTAÇÃO DE REFERÊNCIA DGPS
Control Center
DataCommunications
IntegrityMonitor DGPS
User Equipment
GPS Satellites
Broadcast Transmitter
F) FORNECEDORES DO SERVIÇO DGPS:
1) Radiofaróis Marítimos - Mais utilizado pelo navegante (MB) (precisão de 3 a 9 metros)
MB transmite gratuitamente.
As estações de referência aproveitam estrutura dos RADIOFARÓIS instalados ao longo de nossa costa e empregam a mesma portadora (faixa de 300 kHz).
LISTA DE AUXÍLIOS-RÁDIO
RADIOFARÓIS
ALGUNS EMPREGOS DO DGPS
LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS (AGRÍCOLAS, FLORESTAIS, URBANOS, ETC...);
CADASTROS PARA ATUALIZAÇÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA;
POSICIONAMENTO PRECISO DE EMBARCAÇÕES E OBJETOS NÁUTICOS; E
POSICIONAMENTO PRECISO DE VEÍCULOS (RASTREAMENTO DE POSIÇÃO).
ALGUNS EMPREGOS DO DGPS:
LOCAÇÃO DE COORDENADAS (FUROS DE SONDAGEM, IMPLANTAÇÃO DE PROJETOS, ETC..);
NAVEGAÇÃO PRECISA EM ÁGUAS RESTRITAS OU EM LEVANTAMENTOS HIDROGRÁFICOS;
POSICIONAMENTO PARA DRAGAGEM E DE PLATAFORMAS DE PETRÓLEO