GEODSIA II P PO OS SI IC CI IO ON NA AM ME EN NT TO O G GE EO OD D S SI IC CO O P PE EL LO O G GP PS S Elaborao:Prof. Dr. Valdeir F. de Paulavaldeirdepaula@gmail.com Maro de 2011 Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 1MaroMaro dede 2011 2011Posicionament oPosicionament o Geodsico pelo GPS Geodsico pelo GPSProf . Val dei r F. de Paul a, DSc.CAP. 1- I NTRODUO AO GPSPosicionament oPosicionament o Geodsico pelo GPS Geodsico pelo GPS Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 2Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 3O que Posicionament o ? O que Posicionament o ? o at ode det erminaras coordenadas o at ode det erminaras coordenadas de um pont oem relao a umde um pont oem relao a um det erminado referencial. det erminado referencial.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 4O que Posicionament oO que Posicionament o Geodsico ? Geodsico ? o at ode det erminaras coordenadas o at ode det erminaras coordenadas de um pont o,COM PRECI SOde um pont o,COM PRECI SO GEODSI CA ( ALTA PRECI SO) , emGEODSI CA ( ALTA PRECI SO) , em relao a um det erminadoreferencialrelao a um det erminadoreferencial GEODSI CO. GEODSI CO. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 3Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 5Como se fazia posicionament oComo se fazia posicionament o ant es do GPS ? ant es do GPS ?Ast ros Ast rosBssola BssolaDet erminao daDet erminao da Lat it ude: Lat it ude: Ast rolbio Ast rolbio Quadrant e Quadrant e Sext ant e Sext ant eSext ant eProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 6Como se fazia posicionament oComo se fazia posicionament o ant es do GPS ? ant es do GPS ?Ondas de Rdio Ondas de Rdio LORAN e DECCA(FaixaLORAN e DECCA(Faixa Cost eira) Cost eira) mega (BaixaPreciso e Cust omega (BaixaPreciso e Cust o Elevado) Elevado)Sat lit es Art ificiais Sat lit es Art ificiais NNSS/ TRANSI T(Efeit oNNSS/ TRANSI T(Efeit o Doppler):Est eve at ivode 1967Doppler):Est eve at ivode 1967 a 1996; a 1996; Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 4Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 7O que o GPS ? O que o GPS ?O GPS, cuj a sigla significaSist emadeO GPS, cuj a sigla significaSist emade Posicionament o Global,permit e,at ravs dePosicionament o Global,permit e,at ravs de uma const elao de sat lit esart ificiais,auma const elao de sat lit esart ificiais,a obt eno da localizao,t empo eobt eno da localizao,t empo e velocidade de um recept or GPS. velocidade de um recept or GPS.Si st ema Si st ema:conj unt ode part es ( segment os) :conj unt ode part es ( segment os)Posi ci onament o Posi ci onament o:forneceposio :forneceposioGl obal Gl obal :abrangncia em t oda a Terra :abrangncia em t oda a TerraProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 8O que o GNSS ? O que o GNSS ?A sigla GNSS significaA sigla GNSS significaGlobalGlobal Navigat ion Navigat ionSat ellit e Sat ellit e Syst emSyst em( Sist ema Global de( Sist ema Global de Navegao por Sat lit e) e corresponde a umNavegao por Sat lit e) e corresponde a um t ermo genrico para ident ificarum sist emat ermo genrico para ident ificarum sist ema global de posicionament opor sat lit es.global de posicionament opor sat lit es. At ualment e,est o em at ividadeo sist emaAt ualment e,est o em at ividadeo sist ema americano ( GPS)e russo ( GLONASS) . americano ( GPS)e russo ( GLONASS) .Fut urament e,est aro at ivos t ambmoFut urament e,est aro at ivos t ambmo sist ema europeu( sist ema europeu(Galileo Galileo)e ochins)e ochins (( Compass Compass// Beidou Beidou I I ) . I I ) . Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 5Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 9Hist ricodo desenvolviment odo GPS Hist ricodo desenvolviment odo GPSO Sist emaGPSfoidesenvolvidoe mant idopeloO Sist emaGPSfoidesenvolvidoe mant idopelo Depart ament odeDefesadosEUA Depart ament odeDefesadosEUAObj et ivo:ser o principalsist emade navegaodasObj et ivo:ser o principalsist emade navegaodas foras armadasamericanas foras armadasamericanasEm razodaalt aEm razodaalt aacurcia acurcia,surgiramdiversos,surgiramdiversos usurioscivis,em diversasreasde at uao usurioscivis,em diversasreasde at uaoCust o doSist ema: 8 a10 bilhesde US$ Cust o doSist ema: 8 a10 bilhesde US$Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 10Hist ricodo desenvolviment odo GPS Hist ricodo desenvolviment odo GPSCapacidadeOperacionalI nicial(I OC): CapacidadeOperacionalI nicial(I OC): 08/ 12/ 1993 08/ 12/ 1993CapacidadeOperacionalComplet a(FOC): CapacidadeOperacionalComplet a(FOC): 27/ 04/ 1995 27/ 04/ 1995Primeiro Sat lit e: Primeiro Sat lit e: Lanado em 1978Lanado em 1978-- 1500kg, US$ 50 milhes 1500kg, US$ 50 milhesSat lit esdo Bloco I I : Sat lit esdo Bloco I I : 2000 kg, US$ 25 milhes 2000 kg, US$ 25 milhes Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 6Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 11Hist ricodo desenvolviment odo GPS Hist ricodo desenvolviment odo GPSPrimeiro Recept or:Macromet erPrimeiro Recept or:Macromet er ( prot t ipo) , t est ado noMI T em 1982 ( prot t ipo) , t est ado noMI T em 1982Mt odos:Cinemt ico( 1985) , OTF ( 1989) ,Mt odos:Cinemt ico( 1985) , OTF ( 1989) , WADGPS ( 1989) , RTK ( 1993) WADGPS ( 1989) , RTK ( 1993)Monit orament o da At mosferacom GPS: Monit orament o da At mosferacom GPS:1994 1994Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 12Hist ricodo desenvolviment odo GPS Hist ricodo desenvolviment odo GPSBloco Lanamento Nr. SatlitesLanadosNr. Satliteem ServioI 19781985 10+110II 19851990 9 0IIA 19901997 19 11IIR 19972004 12+1112IIR-M 20052009 7+128IIF 20102011 1+921IIIA 2014? 0+1230IIIB 0+830IIIC 0+1630Total 59+21+122+363321Fracassado2Em preparao3Planejado(ltima atualizao:mar/2011St at us at ual da const elao GPS:ht t p: / / navcen.uscg.gov/ ?Do= const ellat ionSt at us Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 7Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 13Aplicaes AplicaesDiversasaplicaest m sidoencont radasparaosDiversasaplicaest m sidoencont radasparaos sist emasde posicionament oporsat lit es: sist emasde posicionament oporsat lit es: AplicaesMilit ares:pessoas,veculose de armas AplicaesMilit ares:pessoas,veculose de armas Cadast ro e t opografia (SI G, mapeament o) Cadast ro e t opografia (SI G, mapeament o) Busca e salvament o Busca e salvament o Monit orament o de frot a Monit orament o de frot a Lazer Lazer Segurana Segurana Localizaoe orient aode Localizaoe orient aodepessoas e animais pessoas e animais Agricult ura de preciso Agricult ura de precisoProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 14O princpio bsico deO princpio bsico de posicionament o pelo GPS posicionament o pelo GPSPode ser apresent ado da seguint eforma: Pode ser apresent ado da seguint eforma: Conhecendo Conhecendo--se asse as dist ncias dist ncias ent reument reum recept or erecept or e quat ro quat ro sat lit ese, conhecendo sat lit ese, conhecendo--se t ambm asse t ambm as coordenadas coordenadas dessesdesses sat lit es em um det erminadosist ema desat lit es em um det erminadosist ema de referncia, possvelcalcular asreferncia, possvelcalcular as coordenadas coordenadas da ant enado recept or nest eda ant enado recept or nest e mesmo sist ema de referncia . mesmo sist ema de referncia . Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 8Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 15O princpio bsico deO princpio bsico de posicionament o pelo GPS posicionament o pelo GPSProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 16O princpio bsico deO princpio bsico de posicionament o pelo GPS posicionament o pelo GPSSat el l i t e 1 Sat el l i t e 2Sat el l i t e 3Sat el l i t e 4 Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 9Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 17O princpio bsico deO princpio bsico de posicionament o pelo GPS posicionament o pelo GPSPor que so necessr i os 4 e noPor que so necessr i os 4 e no apenas 3 sat l i t es par aapenas 3 sat l i t es par a possi bi l i t aro posi ci onament o ? possi bi l i t aro posi ci onament o ?Devido ao no Devido ao no--sincronismoent reossincronismoent reos relgios dos sat lit ese do recept or.relgios dos sat lit ese do recept or. Assim, aparece mais uma incgnit anoAssim, aparece mais uma incgnit ano problema ( problema (t ) , alm det ) , alm de X,X, Y eY e Z. Z.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 18O princpio bsico deO princpio bsico de posicionament o pelo GPS posicionament o pelo GPSSimulao da Const elao GPS e GLONASSht t p: / / det mich.com/ rhp/ gps.ht ml Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 10Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 19Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSSatlites GPSProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 20Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSO Sist emade Posicionament oGlobal ( GPS)O Sist emade Posicionament oGlobal ( GPS) compost o por 3 segment os: compost o por 3 segment os: Segment o Espacial Segment o Espacial Segment o deCont role Segment o deCont role Segment o deUsurios Segment o deUsurios Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 11Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 21Segmento de ControleSegmento EspacialSegmento de UsuriosEstaes MonitorasAntenas de terraEstao MasterProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 22O Segment o Espacial O Segment o EspacialConfigurao do Sist ema: Configurao do Sist ema: Originalment e24 sat lit es,dist ribudosem 6Originalment e24 sat lit es,dist ribudosem 6 planosorbit ais(hoj esomaisde 30 sat lit es). planosorbit ais(hoj esomaisde 30 sat lit es). Alt it udeaproximadade20.200 km Alt it udeaproximadade20.200 km Perodo orbit alde12 horassiderais Perodo orbit alde12 horassiderais Planosorbit aisinclinados55 Planosorbit aisinclinados55ooem emrelao aoEquador relao aoEquador Sist emade Referncia: WGS Sist emade Referncia: WGS--84 84Est a configuraopermit eque,em qualquerlugardaEst a configuraopermit eque,em qualquerlugarda superfciet errest re e aqualquerhoradodia,sej asuperfciet errest re e aqualquerhoradodia,sej a possvel visualizarpelomenos 4 sat lit es. possvel visualizarpelomenos 4 sat lit es. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 12Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 23O Segment o Espacial O Segment o EspacialViso da Terra a part ir de Sat lit es:ht t p: / / www.fourmilab.ch/ eart hview/ sat ellit e.ht mlProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 24Os Sinais GPS:Port adoras Os Sinais GPS:Port adorasCadasat lit eGPSemit e2 ondasport adoras: L1 eCadasat lit eGPSemit e2 ondasport adoras: L1 e L2, sendo queos lanament osdanovageraoL2, sendo queos lanament osdanovagerao de sat lit esGPS(blocoI I F)enviamt ambmumade sat lit esGPS(blocoI I F)enviamt ambmuma nova ondaport adorachamadaL5 nova ondaport adorachamadaL5Essas ondasso baseadasnafreqnciaEssas ondasso baseadasnafreqncia fundament alde 10,23 MHz(f fundament alde 10,23 MHz(f00))L1:f L1:fL1 L1=154* f =154* f00=1575,42 MHze=1575,42 MHze = 19,05 cm = 19,05 cmL2:f L2:fL2 L2=120* f =120* f00=1227,60 MHze=1227,60 MHze = 24,45 cm = 24,45 cmL5:f L5:fL5 L5=115* f =115* f00=1176,45 MHze=1176,45 MHze = 25,51 cm = 25,51 cmObj et ivoprincipaldat ransmissode duasondas: Obj et ivoprincipaldat ransmissode duasondas:correo dos efeit osdarefraoionosfricanocorreo dos efeit osdarefraoionosfricano posicionament o posicionament o Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 13Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 25Os Sinais GPS:Cdigos Os Sinais GPS:CdigosCadasat lit eGPSemit e2Cadasat lit eGPSemit e2 cdigos (C/ Ae P), moduladoscdigos (C/ Ae P), modulados sobre asondasport adoras. sobre asondasport adoras.OsOs sat lit es sat lit es dodo bloco bloco I I FI I F t ransmit em t ransmit em,,t ambm t ambm,o,o cdigo cdigoL2C,L2C, modulado modulado na na port adora port adora L2. L2.OsOs cdigos cdigos permit em permit em ident ificar ident ificarqual qual sat lit e sat lit e enviou enviou os os sinais sinais ee em em que que inst ant e inst ant e isso isso acont eceu acont eceuBanda FrequnciaVHF 50-330MHz.1-10 mUHF 300-1,000MHz. 10cm 1mP 220-300MHz 115 cmL 1-2 GHz. 20 cmS 2-4 GHz. 10 cmC 4-8 GHz. 5 cmX 8-12 GHz. 3 cmK u12-18 GHz. 2 cmK 18-27 GHz. 1,35 cmK a27-40 GHz. 1 cmProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 26Os Sinais GPS:Cdigos Os Sinais GPS:Cdigos O cdigoC/ A( O cdigoC/ A( coarse coarse acquisit ion acquisit ion--fcil fcil aquisio aquisio) ) moduladosobrea L1e o cdigoP ( moduladosobrea L1e o cdigoP ( precise/ precise/ prot ect ed prot ect ed) ) moduladosobrea L1e a L2 moduladosobrea L1e a L2 C/ A: C/ A:ffCC/ A / A= 1,023MHz e= 1,023MHz e = 293,1m( = 293,1m( = c/ f) = c/ f) P: P:ffPP=10,23MHz e=10,23MHz e= 29,31m = 29,31m O cdigoP reservadoparao usode milit aresO cdigoP reservadoparao usode milit ares americanose usuriosaut orizados.Elecript ografadoamericanose usuriosaut orizados.Elecript ografado ( a part irde 1994) e,nessasit uao, chamadode( a part irde 1994) e,nessasit uao, chamadode cdigo Y. cdigo Y. Devido o seumenorcompriment ode onda,osDevido o seumenorcompriment ode onda,os posicionament osvia cdigoP so maisprecisos posicionament osvia cdigoP so maisprecisos Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 14Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 27Os Sinais GPS:MensagemOs Sinais GPS:Mensagem Navegao NavegaoCada sat lit et ransmit eum conj unt odeCada sat lit et ransmit eum conj unt ode dados chamados Mensagem dedados chamados Mensagem de Navegao, que so modulados nas ondasNavegao, que so modulados nas ondas port adoras, a uma t axa de 50port adoras, a uma t axa de 50 bps bps ( bit s/ s) ,( bit s/ s) , perfazendo um t ot alde 1500 bit s,que seperfazendo um t ot alde 1500 bit s,que se repet em a cada 30 segundos. repet em a cada 30 segundos.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 28Os Sinais GPS:MensagemOs Sinais GPS:Mensagem NavegaoNavegao -- Cont edo Cont edoI nformaes cont idasnas Mensagens deI nformaes cont idasnas Mensagens de Navegao: Navegao: Coeficient es paracorreo dorelgio doCoeficient es paracorreo dorelgio do sat lit e sat lit e Nmero dasemanaGPS Nmero dasemanaGPS Sadedo sat lit e Sadedo sat lit e I dades dosdados I dades dosdados Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 15Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 29Os Sinais GPS:MensagemOs Sinais GPS:Mensagem NavegaoNavegao -- Cont edo Cont edo Parmet rosorbit ais: paraclculodasParmet rosorbit ais: paraclculodas posies dos sat lit esparafinsdeposies dos sat lit esparafinsde posicionament o posicionament o Almanaquedos sat lit es: paraclculoAlmanaquedos sat lit es: paraclculo aproximadodasposies dossat lit esaproximadodasposies dossat lit es--parafinsde planej ament odemissoGPS parafinsde planej ament odemissoGPS Modelos daionosfera Modelos daionosferaProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 30Os Sinais GPS Os Sinais GPS Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 16Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 31A Gerao dos Sinais GPS A Gerao dos Sinais GPSProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 32A Est rut ura dos Sinais GPS A Est rut ura dos Sinais GPS Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 17Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 33Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSSegment o deCont role: compost o de 11Segment o deCont role: compost o de 11 est aes monit oras. est aes monit oras.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 34Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSAs principaist arefasdo segment odeAs principaist arefasdo segment ode cont role so: cont role so: monit orar e cont rolar cont inuament e omonit orar e cont rolar cont inuament e o sist ema de sat lit es; sist ema de sat lit es; det erminar o sist ema de t empo GPS; det erminar o sist ema de t empo GPS; predizer as efemrides dos sat lit es; predizer as efemrides dos sat lit es; calcular as correes dos relgios doscalcular as correes dos relgios dos sat lit es; sat lit es; at ualizar periodicament e asat ualizar periodicament e as mensagens de navegao de cadamensagens de navegao de cada sat lit e. sat lit e. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 18Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 35Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSCada est ao monit oraCada est ao monit ora equipada com osciladorequipada com oscilador ext erno de alt a preciso eext erno de alt a preciso e recept or GPS derecept or GPS de mult i mult i--freqncia freqncia, o qualrast reia, o qualrast reia t odos os sat lit esvisveiset odos os sat lit esvisveise envia os dados para aenvia os dados para a est ao de cont rolecent ral,est ao de cont rolecent ral, em Coloradoem Colorado Springs Springs ( EUA) . ( EUA) .Estao no HawaiiProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 36Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSOs dados so processados paraOs dados so processados para det erminar as rbit asdos sat lit ese asdet erminar as rbit asdos sat lit ese as correes nos relgios dos sat lit es. correes nos relgios dos sat lit es.Essas informaesso, ent o,enviadasEssas informaesso, ent o,enviadas aos sat lit es,para at ualizarasaos sat lit es,para at ualizaras mensagens de navegao. mensagens de navegao. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 19Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 37Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSEstao de ControleCentralUSNOEstao MonitoraUSNOAMCSinais do SatliteLinks deTempoDados de TempoDados de TempoControleDadosSinais doSatliteProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 38Os Segment os do GPS Os Segment os do GPSSegment o de Usurio Segment o de Usurio Compost o pelo conj unt ode t odososCompost o pelo conj unt ode t odosos recept ores GPS,dest inadosaosdiversosrecept ores GPS,dest inadosaosdiversos fins fins Podem ser de usociviloumilit ar Podem ser de usociviloumilit ar Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 20Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 39Component es dos recept ores Component es dos recept oresAntena ePr-amplificadorRastreadordo Cdigo.Rastreadorda FaseOsciladorMemriaSuprimentode energiaexternaUnidade decomandose displayDescarregadorexterno dedadosProcessador de sinalPrincipais componentes de um receptor GPSEsquema GeraldosRecept ores GNSS Esquema GeraldosRecept ores GNSSProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 40Ant ena Ant ena Det ect aasondaselet romagnt icasemit idasDet ect aasondaselet romagnt icasemit idas pelos sat lit es,convert eaenergiadaondaempelos sat lit es,convert eaenergiadaondaem corrent e elt rica,amplificao sinale o enviaparacorrent e elt rica,amplificao sinale o enviapara a part eelet rnicadorecept or. a part eelet rnicadorecept or. Tipos: Tipos:Monopole Monopole ouou Dipole Dipole,,Helix Helix ouou Volut e Volut e,, Spiral Spiral Helix Helix,,Microst rip Microst rip ououPat ch Pat ch ee Choke Choke ring ring.. Paralevant ament osgeodsicos, aant enadeveParalevant ament osgeodsicos, aant enadeve garant iralt aest abilidadedeseu cent rode fasegarant iralt aest abilidadedeseu cent rode fase em relaoaocent rogeomt rico e prot eoem relaoaocent rogeomt rico e prot eo cont racont raMult icaminhament o Mult icaminhament o..Component es dos recept ores Component es dos recept ores Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 21Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 41Component es dos recept ores Component es dos recept ores Podem permit irarecepode sinalde umaPodem permit irarecepode sinalde uma ou duasondasport adoras(L1 ou L1/ L2) ou duasondasport adoras(L1 ou L1/ L2)Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 42Canal Canal unidadeelet rnicaporondeossinaisdos sat lit es unidadeelet rnicaporondeossinaisdos sat lit es so enviadosparaprocessament o so enviadosparaprocessament o Nos recept oresNos recept oresmult icanais mult icanais,cada canalrast reia,cada canalrast reia cont inuament eumdos sat lit esvisveis cont inuament eumdos sat lit esvisveis No mnimo4canaisdevemest ardisponveis No mnimo4canaisdevemest ardisponveis At ualment eos recept orescont amcomat 40canais,At ualment eos recept orescont amcomat 40canais, paraGPS+ GLONASSe 80canais,paraparaGPS+ GLONASSe 80canais,para GPS+ GLONASS+ GALI LEO GPS+ GLONASS+ GALI LEO Quant omaioro nmerode canaisdisponveisparaQuant omaioro nmerode canaisdisponveispara sinaisGNSS,maioronmerode sat lit esrast readossinaisGNSS,maioronmerode sat lit esrast reados e, t eoricament e,melhora preciso. e, t eoricament e,melhora preciso.Component es dos recept ores Component es dos recept ores Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 22Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 43Component es dos recept ores Component es dos recept oresSeo de Radio Seo de Radio--Freqncia Freqncia:para:para ident ificao e processament odo sinal ident ificao e processament odo sinalMicroprocessador Microprocessador:para cont roledo:para cont roledo recept or, amost ragem e processament orecept or, amost ragem e processament o dos dados ( para navegao) dos dados ( para navegao)Oscilador Oscilador:para gerar rplicas dos sinais:para gerar rplicas dos sinais emit idos pelos sat lit esGPS emit idos pelos sat lit esGPSProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 44Component es dos recept ores Component es dos recept oresI nt erface I nt erface parao Usurio,Paineldeexibioeparao Usurio,Paineldeexibioe comandos comandos int eressant equepermit a,aomenos, aent rada int eressant equepermit a,aomenos, aent rada da ident ificaodos pont osrast reados,podendoda ident ificaodos pont osrast reados,podendo ser diret ament enopainelouat ravsdeser diret ament enopainelouat ravsde Palmt op Palmt opMemria Memria Quant omaioramemria, maioraaut onomiaemQuant omaioramemria, maioraaut onomiaem campo campo Recomendvel:mnimode 8 MB Recomendvel:mnimode 8 MB Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 23Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 45Component es dos recept ores Component es dos recept oresProviso de energia Proviso de energia.Deve .Deve--se observar: se observar: Aut onomiadeuso:em horas(nomnimo10 h) Aut onomiadeuso:em horas(nomnimo10 h) Presena de disposit ivoquedescarregaaPresena de disposit ivoquedescarregaa bat eriaant esdarealizaodacargabat eriaant esdarealizaodacarga (carregador int eligent e ) (carregador int eligent e ) Efeit o Memria:Element osqumicosdabat eria Efeit o Memria:Element osqumicosdabat eria I nt egrao: Bat eriaext ernaouint egradaaoI nt egrao: Bat eriaext ernaouint egradaao recept or. Nest e lt imocaso, o recept ors poderecept or. Nest e lt imocaso, o recept ors pode ser ut ilizadoapsrecarregar(nopermit eser ut ilizadoapsrecarregar(nopermit e bat eriaext ra). bat eriaext ra).Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 46Recept ores de Navegao Recept ores de Navegao Aplicaes Aplicaes dede baixa baixa preciso preciso,, geralment e geralment e em em t orno t ornodede 9m9m na na horizont ale 15mhorizont ale 15m na na vert ical vert ical ((confiabilidade confiabilidadede 95%) de 95%), no, nomodo modo absolut o absolut o Processam Processam apenas apenas oo Cdigo Cdigo C/ A(pseudo C/ A(pseudo--dist ncia dist ncia),),para para usurios usurios civis civis.. No No armazenam armazenam,,normalment e normalment e,dados,dadospara para ps ps--processament o processament o.. Podem Podem possuir possuir recursos recursos especficos especficos,,dependendo dependendo dodo modelo modelo.. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 24Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 47Recept ores de Navegao Recept ores de NavegaoEt rexLegend CxEt rexGoldEt rexLegendEt rexVist aEt rexVist a CxGPS Map60 CSxGPS Map76 SRino 110 GPS Map76 CSxProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 48Recept ores para Cadast ro/ SI G Recept ores para Cadast ro/ SI G Empregados Empregados em em cadast ro cadast ro t cnico t cnico ou ou colet a colet a dedadosdedados para para Sist emas Sist emas dede I nformao I nformao Geogrfica Geogrfica (SI G),(SI G), fornecendo fornecendo precises precises decimt ricas decimt ricas ee mt ricas mt ricas ps ps--processadas processadas.. Geralment e Geralment e permit em permit em oo processament o processament o dodo Cdigo CdigoC/ A,C/ A, podendo podendo combin combin--locom alocom aPort adora Port adora L1 ( L1 (t cnica t cnicada da suavizao suavizao). ). Permit em Permit em aa incluso incluso dede informao informao alfanumrica alfanumrica em emconj unt o conj unt o com acom aposio posio dasdasent idades ent idades cadast radas cadast radas.. Podem Podem permit ir permit ir imagens imagens ((sat lit e sat lit e ee areas areas))como como fundo fundo para para aanavegao navegao ee cadast ro cadast ro.. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 25Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 49Recept ores para Cadast ro/ SI G Recept ores para Cadast ro/ SI GLeicaGS20MagellanPromark 3MagellanMobile MapperProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 50Recept ores de Monofrequncia Recept ores de Monofrequncia Tambm Tambm chamados chamados de de Recept ores Recept ores de Basede BaseCurt a Curt a ou ou Recept ores Recept ores Topogrf icos Topogrf icos,,permit em permit em alcanar alcanar alt as alt as precises precises((milimt ricas milimt ricas),), quando quando ut ilizados ut ilizados em em dist ncias dist ncias curt as curt as((geralment e geralment e at at 20km). 20km). Armazenam Armazenam dadosdadospara para oops ps--processament o processament o dodoCdigo CdigoC/ A eC/ A e da da Port adora Port adora L1. L1. SoSoempregados empregados em em at ividades at ividades dede alt a alt a preciso preciso,,cuj a cuj adist ncia dist ncia at at oPont oBaseoPont oBase pequena pequena: : levant ament os levant ament ost opogrf icos t opogrf icos,,locao locao,,bat imet ria bat imet ria,,geodsia geodsia,, aerofot ogramet ria aerofot ogramet ria,,monit orament o monit orament o dedeest rut uras est rut uras.. Alguns Alguns modelos modelos possuem possuem recursos recursos para para Cadast ro Cadast ro/ SI G. / SI G. Preciso Preciso horizont al: 5 mm + 1horizont al: 5 mm + 1 ppm ppm Preciso Preciso vert ical: 10mm +2vert ical: 10mm +2ppm ppm Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 26Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 51Recept ores de Monofrequncia Recept ores de MonofrequnciaMagellanPromark 3LeicaGS20/SR20 TechGeoGTR1/GTR-AProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 52Recept ores de Monofrequncia Recept ores de MonofrequnciaSokkiaStratusSokkiaGSR 1700 CSXTrimbleR3TopconHiper Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 27Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 53Recept ores de DuplaFrequncia Recept ores de DuplaFrequncia Tambm Tambm chamados chamados de de Recept ores Recept ores de BaseLonga,de BaseLonga, permit em permit em alcanar alcanar alt as alt as precises precises (( milimt ricas milimt ricas) ,) , independent e independent e dodo compriment o compriment o da da linha linha--base. base. Armazenam Armazenam dadosdadospara para oops ps--processament o processament o dosdos Cdigos Cdigos C/ Ae P e dasC/ Ae P e dasPort adoras Port adoras L1 e L2. L1 e L2. SoSoempregados empregados em em at ividades at ividades que que exigem exigem alt a alt a preciso preciso,, cuj a cuj a dist ncia dist ncia at at o Pont oBaseo Pont oBase geralment e geralment e alt a alt a: : redes redesgeodsicas geodsicas,,adensament o adensament o dede marcos marcos dede alt a alt a preciso preciso,, t ransport e t ransport e dede coordenadas coordenadas.. AA exist ncia exist ncia da da RBMC, doI BGE,RBMC, doI BGE,permit e permit e oo posicionament o posicionament o comcomaaaquisio aquisio dede apenas apenas 1 recept or 1 recept or Preciso Preciso horizont al: 5mm+0,5horizont al: 5mm+0,5ppm ppm Preciso Preciso vert ical: 10mm+1vert ical: 10mm+1ppm ppmProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 54Recept ores de DuplaFrequncia Recept ores de DuplaFrequnciaNovatelDL-V3Trimble5700TrimbleR6Tech GeoGTR-G2 Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 28Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 55Recept ores de DuplaFrequncia Recept ores de DuplaFrequnciaLeicaGPS 1200LeicaSmartStationLeicaGPS 900Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 56Recept ores de DuplaFrequncia Recept ores de DuplaFrequnciaMagellanPF500TopconHiperMagellanPM500 Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 29Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 57Recept ores de DuplaFrequncia Recept ores de DuplaFrequnciaSokkiaGSR 2700 ISXSokkiaGSR 2600TopconNet G3Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 58Recept ores de DuplaFrequncia Recept ores de DuplaFrequnciaTopconGR-3JavadTriumph Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 30Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 59S.A.S.A. -- Disponibilidade Selet iva Disponibilidade Selet ivaDevido a uma alt aDevido a uma alt a acurcia acurcia obt ida nosobt ida nos primeiros t est es do GPS (em t orno de 20 a 40primeiros t est es do GPS (em t orno de 20 a 40 m), o governo americano implement ou o SAm), o governo americano implement ou o SA ((Select ive Select ive Availabilit y Availabilit y)),, que era um programaque era um programa que degradava aque degradava a acurcia acurcia do posicionament o ado posicionament o a part ir do cdigo C/ A. I sso era conseguidopart ir do cdigo C/ A. I sso era conseguido at ravs: at ravs: Manipulao das efemrides t ransmit idasManipulao das efemrides t ransmit idas (t cnica(t cnica cc)) Desest abilizao do oscilador do sat lit eDesest abilizao do oscilador do sat lit e (t cnica(t cnica oo))Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 60No dia01 demaiode 2000, oNo dia01 demaiode 2000, o governo americanoanunciouogoverno americanoanunciouo fim do SAe anunciouo inciodofim do SAe anunciouo inciodo SD ( SD (Select iveDenial Select iveDenial). ).Como result adoimediat o,aComo result adoimediat o,a preciso proporcionadapelopreciso proporcionadapelo GPS, paraposicionament oemGPS, paraposicionament oem navegao,melhoroucercadenavegao,melhoroucercade 10 vezes, passandoparaalgo10 vezes, passandoparaalgo ent re 10 e 15 met ros. ent re 10 e 15 met ros.S.A.S.A. -- Disponibilidade Selet iva Disponibilidade Selet iva Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 31Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 61S.D.S.D. -- Proibio Selet iva Proibio Selet ivaCom o fimdo S.A.,o governoamericanoCom o fimdo S.A.,o governoamericano anunciou o S.D.( anunciou o S.D.(Select ive Select ive Denial Denial)) ,,que que uma t ecnologia uma t ecnologia dest inadaa negaro acessodest inadaa negaro acesso aos sinais GPS, em uma det erminadaaos sinais GPS, em uma det erminada regio do planet a,sempre que aregio do planet a,sempre que a segurana dos EUA forameaada. segurana dos EUA forameaada.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 62A.S.A.S. -- Cdigo Ant i Cdigo Ant i--Trapaa TrapaaOO A.S. A.S. ((Ant i Ant i--Spoofing Spoofing) um programa americano) um programa americano de no de no--permisso de acesso ao cdigo P, visandopermisso de acesso ao cdigo P, visando evit ar qualquer t ipo de fraude cont ra ele (ex.: evit ar qualquer t ipo de fraude cont ra ele (ex.:gerando cdigos P falsos). gerando cdigos P falsos).OO A.S. A.S. cript ografa o cdigo P, result ando nocript ografa o cdigo P, result ando no cdigo Y, cuj o acesso s est disponvel a usurioscdigo Y, cuj o acesso s est disponvel a usurios aut orizados. aut orizados.Os fabricant es de recept ores geodsicos ut ilizamOs fabricant es de recept ores geodsicos ut ilizam diferent es est rat gias para acessar o cdigo P/ Y. diferent es est rat gias para acessar o cdigo P/ Y. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 32Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 63Tcnicasde Processament odo Sinal Tcnicasde Processament odo SinalDiversas t cnicas so empregadas para obt erDiversas t cnicas so empregadas para obt er os component esdo sinal enviadopelosos component esdo sinal enviadopelos sat lit es GPS. Algumas dessas t cnicas so: sat lit es GPS. Algumas dessas t cnicas so: Correlao docdigo Correlao docdigo:obt m t odosos:obt m t odosos component es (leit urado relgiodo sat lit e,component es (leit urado relgiodo sat lit e, mensagem de navegaoe port adorasemmensagem de navegaoe port adorasem modulao)do sinal. usadaquandoo A.S. nomodulao)do sinal. usadaquandoo A.S. no est em operaoouquandonose aplicaest em operaoouquandonose aplica (port adoraL1) (port adoraL1) Quadrat urado Sinal Quadrat urado Sinal// CorrelaoCruzada CorrelaoCruzada// ZZ--t racking t racking: soast cnicasmaisusadaspelos: soast cnicasmaisusadaspelos fabricant esquandoo A.S. est at ivado. fabricant esquandoo A.S. est at ivado.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 64Tcnicasde Processament odo Sinal Tcnicasde Processament odo Sinal Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 33Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 65O Sist ema de Tempo GPS O Sist ema de Tempo GPSO t empoGPS dado pelo nmerodaO t empoGPS dado pelo nmeroda semana GPS ( semana GPS (GPS Week Number GPS Week Number)e pelo)e pelo nmero de segundos, desde o inciodanmero de segundos, desde o incioda semana. semana.O nmerode semanas GPS variade 0 aO nmerode semanas GPS variade 0 a 1023 ( 1023 ( ~~ 20 anos)e o nmero de segundos20 anos)e o nmero de segundos da semana ( TOW da semana ( TOW--Timeof Week) Timeof Week) variade 0variade 0 ( s 0 horas de Domingo) a 604.800 ( s 24( s 0 horas de Domingo) a 604.800 ( s 24 horas de Sbado) . horas de Sbado) .Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 66O Sist ema de Tempo GPS O Sist ema de Tempo GPSO primeirociclo do t empoGPS ( 1024O primeirociclo do t empoGPS ( 1024 semanas) , que iniciouem 06/ 01/ 1980, sesemanas) , que iniciouem 06/ 01/ 1980, se encerrou em 21/ 08/ 1999, t endoo nmerodeencerrou em 21/ 08/ 1999, t endoo nmerode semanas reiniciadoa part irda semana 0. semanas reiniciadoa part irda semana 0.Devido a est e fat o,diversos equipament osqueDevido a est e fat o,diversos equipament osque no est avam preparados sofreram o chamadono est avam preparados sofreram o chamado bug do GPS bug do GPS, sendo que alguns ficaram, sendo que alguns ficaram definit ivament einservveis. definit ivament einservveis.Para finsprt icos, o nmeroda semana GPS Para finsprt icos, o nmeroda semana GPS sempre referidopor um nmero cont nuo( apssempre referidopor um nmero cont nuo( aps a semana 1023) . a semana 1023) . Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 34Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 67O Sist ema de Tempo GPS O Sist ema de Tempo GPSExemplo: Exemplo:GPSGPS Week Week Number Number =1283 =1283TimeTime of of Week Week ( TOW) ( TOW) =321.486 =321.486Corresponde s 17 Corresponde s 17hh18 18min min06 06ss( UTC)do dia( UTC)do dia 11/ 08/ 2004 ( quart a 11/ 08/ 2004 ( quart a--feira) feira)-- 22ooCicloGPS. CicloGPS.O calendrioGPS pode ser acessado em: O calendrioGPS pode ser acessado em:www.ngs.noaa.gov/ CORS/ Gpscal.ht ml www.ngs.noaa.gov/ CORS/ Gpscal.ht mlProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 68Modernizao do Sist ema GPS Modernizao do Sist ema GPSAlgumaspropost asde modernizaoemimplement ao: Algumaspropost asde modernizaoemimplement ao: O cont roledo GPS passaa t er,t ambm,membrosdaO cont roledo GPS passaa t er,t ambm,membrosda sociedadecivil sociedadecivil Melhoriada qualidadedas rbit ase correesdosMelhoriada qualidadedas rbit ase correesdos relgiosdos sat lit es relgiosdos sat lit es Dois Dois novos novos cdigos cdigos dedeuso uso milit ar milit ar,L1M e L2M,e,L1M e L2M,e dois doisnovos novos cdigos cdigos civis civis,L2CeL1C( ,L2CeL1C( est e est e proj et ado proj et ado para para2014,no2014,noBloco Bloco I I I ) ,I I I ) ,modulados modulados nas nas port adoras port adoras L1e L2. L1e L2. Uma novaport adora( L5) ,moduladacomumcdigodeUma novaport adora( L5) ,moduladacomumcdigode acessocivil,commenorcompriment ode onda( f= 10,23acessocivil,commenorcompriment ode onda( f= 10,23 MHz)e,port ant o,maispreciso. MHz)e,port ant o,maispreciso. Sit e: Sit e: ht t p: / / navcen.uscg.gov/ ? ht t p: / / navcen.uscg.gov/ ?pageName pageName== gpsModernizat ion gpsModernizat ion Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 35Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 69Modernizao do Sist ema GPS Modernizao do Sist ema GPSEm 26/ 09/ 2005 foilanadooEm 26/ 09/ 2005 foilanadoo primeiro sat lit eGPSdoprimeiro sat lit eGPSdo bloco I I R bloco I I R--M,que est M,que est t ransmit indoos novos sinaist ransmit indoos novos sinais de usomilit ar( de usomilit ar(cdigosMcdigosMnasnas port adorasport adorasL1L1 ee L2)L2)e de usoe de uso civil (cdigoL2C). Fot odocivil (cdigoL2C). Fot odo lanament o lanament oProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 70Modernizao do Sist ema GPS Modernizao do Sist ema GPSO novoO novocdigo cdigo L2C L2C t ransmit ido t ransmit ido comcom uma umapot ncia pot ncia superiorsuperiorao ao cdigo cdigo C/ A.C/ A.I sso I sso possibilit a possibilit a aa sua sua recepo recepo sobsob rvores rvores ee mesmo mesmo em em ambient es ambient esfechados fechados ((indoors indoors). ).Quando Quando combinado combinado com ocom o cdigo cdigo C/ AC/ Aem emrecept ores recept ores dede dupla dupla frequncia frequncia,o L2C,o L2C permit e permit e aa correo correo ionosfrica ionosfrica,,alm alm dedepermit ir permit ir rpida rpidaaquisio aquisio dosdos sinais sinais,,aument o aument o dede confiabilidade confiabilidade ee umum maior maior int ervalo int ervalo dede operao operao..At ualment e At ualment e,9,9 sat lit es sat lit es j j t ransmit em t ransmit em o novoo novo cdigo cdigo L2C.L2C. At At 20162016 sero sero 2424 sat lit es sat lit es.. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 36Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 71Modernizao do Sist ema GPS Modernizao do Sist ema GPSEm 27deMaio de2010foiEm 27deMaio de2010foi lanadoo primeirosat lit eGPSlanadoo primeirosat lit eGPS do blocoI I F,queest do blocoI I F,queest t ransmit indoo novosinaldet ransmit indoo novosinalde uso civil( L5)nafreqnciauso civil( L5)nafreqncia 1176.45MHz,almdos novos1176.45MHz,almdos novos cdigos deuso milit ar( cdigocdigos deuso milit ar( cdigo M)ecivil( cdigoL2C) .M)ecivil( cdigoL2C) .At At 2018sero24sat lit es2018sero24sat lit es t ransmit indoa L5. t ransmit indoa L5.Vdeo do LanamentoProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 72GLONASS GLONASS:Cont roladopelaRssia,possuimesma:Cont roladopelaRssia,possuimesma met odologiaque o GPS: met odologiaque o GPS: Est sendorevit alizadoe, at ualment e,cont acomEst sendorevit alizadoe, at ualment e,cont acom 22 sat lit esat ivos,deum t ot alde24 para22 sat lit esat ivos,deum t ot alde24 para complet ar o sist ema. complet ar o sist ema. Preciso Preciso dede navegao navegao horizont alde 4,5 m a8,4 mhorizont alde 4,5 m a8,4 m (95% de(95% de confiabilidade confiabilidade)) Diversos recept ores permit emarecepo de sinaisDiversos recept ores permit emarecepo de sinais dos sat lit esGLONASSe GPSsimult aneament e dos sat lit esGLONASSe GPSsimult aneament e Nest e Nest e caso caso,a,apreciso preciso navegada navegada fica fica ent re 2,4m eent re 2,4m e 4,7m. 4,7m.Out ros Sist emas deOut ros Sist emas de Posicionament opor Sat lit es Posicionament opor Sat lit es Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 37Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 73Out ros Sist emas deOut ros Sist emas de Posicionament opor Sat lit es Posicionament opor Sat lit esGalileo Galileo:Proj et adopelaAgncia:Proj et adopelaAgncia EspacialEuropia,mascomEspacialEuropia,mascom part icipaode out rasnaesforapart icipaode out rasnaesfora da Europa,aindanoest da Europa,aindanoest operacional: operacional: Ser Ser compost o compost o de 30de 30 sat lit es sat lit es(27(27 operacionais operacionais + 3 de+ 3 de reserva reserva),), divididos divididos em em 33 rbit as rbit asplanas planas,a,auma uma alt it udedealt it udede 23.222 km 23.222 kmProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 74Out ros Sist emas deOut ros Sist emas de Posicionament opor Sat lit es Posicionament opor Sat lit esGalileo Galileo:: Ter cont rolecivil, compat velcom o GPS,masTer cont rolecivil, compat velcom o GPS,mas independent edest e independent edest e Espera Espera--se umamaiorprecisonosposicionament os se umamaiorprecisonosposicionament os Aguarda Aguarda--sesuaoperacionalizaoinicialpara2015,sesuaoperacionalizaoinicialpara2015, com 18 sat lit esat ivos com 18 sat lit esat ivos Dois Dois sat lit es sat lit es experiment ais experiment ais j j foram foram lanados lanados: :GI OVE GI OVE--A (2005) e GI OVE A (2005) e GI OVE--B(2008) B(2008) Deve provocarumanova revoluo nareae,Deve provocarumanova revoluo nareae, t alvez, umacompet ioent reos sist emas t alvez, umacompet ioent reos sist emas Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 38Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 75Compass Compass:Proj et adopelaChinaparaent rarem:Proj et adopelaChinaparaent rarem operao sobre asiae, post eriorment e,deoperao sobre asiae, post eriorment e,de forma global. forma global. At 2012, possuir14 sat lit es,sendo5 GEOAt 2012, possuir14 sat lit es,sendo5 GEO ((geo geo--est acionrios est acionrios),4 MEO (rbit amdia)e 5),4 MEO (rbit amdia)e 5 I GSO (rbit aI GSO (rbit ageo geo--sncrona sncrona inclinada),inclinada), disponibilizandoservio parao lest edasia. disponibilizandoservio parao lest edasia. At ualment e At ualment e 77 sat lit es sat lit es est o est o em em rbit a rbit a.. At 2020, est arcomplet o,possuindo5 GEO,At 2020, est arcomplet o,possuindo5 GEO, 27 MEO e 3 I GSO. 27 MEO e 3 I GSO.Out ros Sist emas deOut ros Sist emas de Posicionament opor Sat lit es Posicionament opor Sat lit esProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 76Sist emas de Posicionament o deSist emas de Posicionament o de Alcance Regional Alcance RegionalBeidou 1: operadopela Chinae possui5Beidou 1: operadopela Chinae possui5 sat lit es at ivos,sendo 3 geoest acionrios.Asat lit es at ivos,sendo 3 geoest acionrios.A part ir dest esist ema, o pas esperapart ir dest esist ema, o pas espera implement ar um sist ema global,o Compass. implement ar um sist ema global,o Compass.I RNSS:Propost o pela ndiaparaI RNSS:Propost o pela ndiapara implement ao at 2012, compost ode 7implement ao at 2012, compost ode 7 sat lit es, sendo 3 geoest acionriose 4 comsat lit es, sendo 3 geoest acionriose 4 com rbit as geosncronas. rbit as geosncronas. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 39Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 77Sist emas de Aument ao Sist emas de Aument aoOs sist emas de aument ao( Os sist emas de aument ao(augment at ionaugment at ion syst ems syst ems)visam a ampliao dos at ribut os)visam a ampliao dos at ribut os de navegao de sist emas GNSS,de navegao de sist emas GNSS, especialment e a preciso, a confiabilidadeespecialment e a preciso, a confiabilidade e a disponibilidade. e a disponibilidade.Eles podem ser baseados em sat lit esouEles podem ser baseados em sat lit esou em bases t errest res,bem como t er alcanceem bases t errest res,bem como t er alcance regional ou local,ou ainda ser dest inadoaregional ou local,ou ainda ser dest inadoa uso milit arou comercial. uso milit arou comercial.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 78Sist emas deSist emas de Aument ao Aument ao SBAS ( SBAS ( Sat ellit e Sat ellit e Based Based Augment at ion Augment at ion Syst ems) Syst ems) WAAS ( WAAS ( Wide Wide Area Area Augment at ion Augment at ion Syst em) : operadoSyst em) : operado pelos EUA,ofereceprecisomelhorque3m( 95%) pelos EUA,ofereceprecisomelhorque3m( 95%) EGNOS ( EGNOS ( European European Geost at ionary Geost at ionary Navigat ion Navigat ion OverlayOverlay Service Service) : operadopelaEuropa ) : operadopelaEuropa MSAS ( MSAS ( Mult i Mult i--funct ional funct ional Sat ellit e Sat ellit e Augment at ion Augment at ion Syst em) : Syst em) :operadopeloJapo operadopeloJapo GAGAN( GPSGAGAN( GPS Aided Aided Geo Geo Augment ed Augment ed Navigat ion Navigat ion) : ) :propost opela ndia propost opela ndia QZSS ( QZSS (Quase Quase--Zenit h Zenit h Sat ellit e Sat ellit e Syst em):propost o pelo Japo Syst em):propost o pelo Japo GBAS ( GBAS ( Ground Ground Based Based Augment at ion Augment at ion Syst em) Syst em) LAAS ( LocalLAAS ( LocalArea Area Augment at ion Augment at ion Syst em) : EUA Syst em) : EUA WAGE ( WAGE ( Wide Wide Area Area GPSGPSEnhancement Enhancement ) : usomilit ar,EUA ) : usomilit ar,EUA Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 40Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 79Sist emas deSist emas de Aument ao Aument aoCAP. 2- COORDENADAS DOS SATLI TES GPSPosicionament oPosicionament o Geodsico pelo GPS Geodsico pelo GPS Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 41Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 81Efemrides dos Sat lit es Efemrides dos Sat lit esDenomina Denomina--se efemridesdos sat lit esaose efemridesdos sat lit esao conj unt o de informaes necessrias para oconj unt o de informaes necessrias para o clculo da posio dos sat lit esem umclculo da posio dos sat lit esem um det erminado inst ant edet erminado inst ant e Essas posies so fundament aispara oEssas posies so fundament aispara o clculo das coordenadas dos recept oresclculo das coordenadas dos recept ores ( Princpio Bsico do Posicionament oGPS) ( Princpio Bsico do Posicionament oGPS)As efemrides podemser t ransmit idasAs efemrides podemser t ransmit idas (( broadcast broadcast )ou ps )ou ps--processadas ( precisas) processadas ( precisas)Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 82Element os Definidoresdas Efemrides Element os Definidoresdas Efemrides Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 42Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 83Efemrides Transmit idas Efemrides Transmit idasAs Efemrides Transmit idas so geradas pelasAs Efemrides Transmit idas so geradas pelas Est aes de Cont rolee enviadasa cada umEst aes de Cont rolee enviadasa cada um dos sat lit es. dos sat lit es.Os sat lit es,ent o,ret ransmit emessasOs sat lit es,ent o,ret ransmit emessas informaes aos usurios em t erraat que asinformaes aos usurios em t erraat que as mesmas sej am, novament e,recalculadas. mesmas sej am, novament e,recalculadas.Elas so at ualizadas diariament e,ou maisElas so at ualizadas diariament e,ou mais freqent ement e,se necessrio. freqent ement e,se necessrio.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 84Efemrides Transmit idas Efemrides Transmit idasAt ualment e possuem acurcia na ordem de 1,0At ualment e possuem acurcia na ordem de 1,0 met ro na rbit a dos sat lit es (I nicialment e est amet ro na rbit a dos sat lit es (I nicialment e est a acurcia podia chegar a 20 m). acurcia podia chegar a 20 m).Ent ret ant o, esse erro orbit al bast ant e reduzidoEnt ret ant o, esse erro orbit al bast ant e reduzido no posicionament o relat ivo. Dessa forma, asno posicionament o relat ivo. Dessa forma, as Efemrides Transmit idas podem ser ut ilizadasEfemrides Transmit idas podem ser ut ilizadas adequadament e em posicionament os geodsicos adequadament e em posicionament os geodsicosPara eliminar essa font e de erros, ainda quePara eliminar essa font e de erros, ainda que pequena, pode pequena, pode--se ut ilizar as Efemrides Precisas se ut ilizar as Efemrides Precisas Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 43Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 85Efemrides Precisas Efemrides PrecisasSo produzidas para at ender usurios queSo produzidas para at ender usurios que necessit am de maior preciso do que aquelanecessit am de maior preciso do que aquela fornecida pelas Efemrides Transmit idas fornecida pelas Efemrides Transmit idasEst o disponveisna I nt ernet ,em diversosEst o disponveisna I nt ernet ,em diversos Cent ros de Pesquisa Cent ros de PesquisaBaseiam Baseiam--se nos dados recebidos em mais dese nos dados recebidos em mais de 200 est aes dist ribudasno mundo 200 est aes dist ribudasno mundoO programa de processament o GPS deveserO programa de processament o GPS deveser informado quando se desej a ut ilizarasinformado quando se desej a ut ilizaras efemrides precisas efemrides precisasProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 86Efemrides Precisas Disponveis Efemrides Precisas DisponveisO ServioGNSS I nt ernacional( I GS) O ServioGNSS I nt ernacional( I GS)disponibiliza 3 t ipos de efemridesprecisas: disponibiliza 3 t ipos de efemridesprecisas: I GU:rbit asI GSult ra I GU:rbit asI GSult ra--rpidas(predit as) rpidas(predit as)Disponibilidade:4 vezesao dia Disponibilidade:4 vezesao dia Preciso:~ 5 cm Preciso:~ 5 cm I GU:rbit asI GSult ra I GU:rbit asI GSult ra--rpidas(observadas) rpidas(observadas)Disponibilidade:de 3 a 9 h Disponibilidade:de 3 a 9 h Preciso:~ 3 cm Preciso:~ 3 cm I GR:rbit asI GSrpidas I GR:rbit asI GSrpidasDisponibilidade:de 17a 41 h Disponibilidade:de 17a 41 h Preciso:~ 2,5 cm Preciso:~ 2,5 cm I GS:rbit asI GSfinais,result ant esdacombinaoI GS:rbit asI GSfinais,result ant esdacombinao das rbit asproduzidaspor vriasinst it uies: das rbit asproduzidaspor vriasinst it uies:Disponibilidade:12 a 18 dias Disponibilidade:12 a 18 dias Preciso:~ 2,5 cm Preciso:~ 2,5 cm Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 44Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 87Efemrides Precisas Efemrides PrecisasA ident ificaodas Efemrides Precisas geradasA ident ificaodas Efemrides Precisas geradas pelo I GS ( pelo I GS (I nt ernat ionalGNSS Service) I nt ernat ionalGNSS Service)se d ase d a part ir da sigla ident ificadorado t ipodepart ir da sigla ident ificadorado t ipode efemride ( I GS, I GR ouI GU) , a semana GPSefemride ( I GS, I GR ouI GU) , a semana GPS correspondent e e o dia da semana ( cadacorrespondent e e o dia da semana ( cada arquivo corresponde a 24 horas) . arquivo corresponde a 24 horas) .Exemplo: Exemplo: I GS12432.SP3 =EfemrideproduzidapeloI GS,I GS12432.SP3 =EfemrideproduzidapeloI GS, correspondent e t era correspondent e t era--feiradasemanaGPS1243. feiradasemanaGPS1243. SP3 ou EF18 = Padresparaext ensodos nomesSP3 ou EF18 = Padresparaext ensodos nomes dos arquivosdeefemrides, em format oASCI I dos arquivosdeefemrides, em format oASCI I(SP3) oubinrio(EF18) (SP3) oubinrio(EF18)Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 88Efemrides Precisas x Transmit idas Efemrides Precisas x Transmit idas Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 45Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 89Efemrides Precisas Efemrides PrecisasO uso das efemridesprecisas O uso das efemridesprecisas recomendado, principalment e,nas seguint esrecomendado, principalment e,nas seguint es sit uaes: sit uaes: Em at ividadesdealt aprecisoe import ncia Em at ividadesdealt aprecisoe import ncia Em baseslongas(acimade 50 km),paraEm baseslongas(acimade 50 km),para possibilit araobt enode solues fixasdapossibilit araobt enode solues fixasda ambigidadeno processament oGPS ambigidadeno processament oGPS No usodo GPSnadet erminaoalt imt rica,No usodo GPSnadet erminaoalt imt rica, pois suaperformance t radicionalment emelhorpois suaperformance t radicionalment emelhor naplanimet ria naplanimet riaProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 90Efemrides Precisas Efemrides PrecisasAlguns sit esque disponibilizamas EfemridesAlguns sit esque disponibilizamas Efemrides Precisas: Precisas: www.ngs.noaa.gov/ GPS/ GPS.ht ml www.ngs.noaa.gov/ GPS/ GPS.ht ml ht t p: / / igscb.j pl.nasa.gov/ ht t p: / / igscb.j pl.nasa.gov/ www.navcen.uscg.gov/ gps/ precise/ www.navcen.uscg.gov/ gps/ precise/ Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 46Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 91Efemrides PrecisasEfemrides Precisas -- Exemplo Exemplo# cP20095 14 1800.00000000 192 ORBI T I GS05 HLMI GS# #1531410400.00000000900.00000000549650.7500000000000+ 31 G02G03G04G05G06G07G08G09G10G11G12G13G14G15G16G17G18+ G19G20G21G22G23G24G25G26G27G28G29G30G31G32000+ 00000000 00000 0000+ 00000000 0000000 00+ 00 0000000 00000000+ +4446445 4444444544+ +4444454 4 4444550 00+ +00000 00000000 0000+ +000 0000000 0000000+ +000 0000000 0 000000%c Gcc GPS ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%f1.25000001.025000000 0.00000000000 0.000000000000000%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%i00000000 0%i0000000 00/ *ULTRAORBI T COMBI NATI ON 15315_18(54966.750)FROM:/ * cou emu esu gfu gou siu usu/ *REFERENCED TO emu CLOCKAND TOWEI GHTED MEAN POLE:/ *PCV: I GS05_1525OL/ AL: FES2004NONE YORB: CMB CLK: CMB* 20095 14 1800.00000000PG0213218.824464 20624.172449-10860.045369 154.206029 794147 PG03 -23602.117019-10200.972745 -7667.701351392.973428 98 10 179PG04 5754.240045 25722.429007 108.169517 -90.9220266 99 189 PG0520868.419618-12302.241195 10441.693820 -78.272093 7 10 9 200 PG06-20063.618267-13448.691382-10916.987237 122.533360 8811 118 PG07 -8724.962968 17394.718142-18042.91145518.863671 898 192 PG08-942.01894925117.920313 -7791.250291-203.027724124 14169 PG0915057.508796 758.968738 21225.25340955.835790 4 10 8 177 PG10 14667.9810026914.108171-21252.450521 -15.997535 128153 PG11 -16928.4011872420.844831 20163.479769-2.520075 7 139 184 PG12 21930.007872 -9390.451485 11618.303001-281.210437 2 9 10 184 PG13-14884.2903338621.698915-20368.231198 297.076442 8 12 8 188 PG14 -3641.189881-15947.042585 21068.229027-110.69399411 10 8 171 PG15 25695.5188006805.271238 831.452652-291.572778 99 10 151 PG16-10349.334864-10896.255082-21838.25389951.077791108 9 176 PG17 1950.677985 16163.856049 21087.54097358.97293410 87 149 PG18 15379.536983-20318.3012986979.988997 -56.95869512 1 11 179 PG19-25482.398739 -7154.4842063547.65018025.687619 996 185 PG20-21789.938754 11578.7627879643.88805382.65640010127 163PG21 7124.745657-20144.430639-15109.40226914.009107 9 98 173 PG226268.796211-20610.248784 15644.694541 199.677584 88941 PG23 -23645.4413771511.437240-12334.432558 390.002559 5 14 5 170 PG24 13954.470090 -7680.461487-21154.743357 188.8641811113 10 139PG25 -11505.572934 10950.816924-20975.928364 412.056076 788 181 PG26 24512.5161071873.640024 10187.46060960.859167 789 182PG27 16452.3363678463.371165 19732.65676449.040619 689 172PG28-8390.124805 20735.942049 14502.127339 -24.774665108 10133 PG2916578.580099 -8413.060485-18845.90000720.019576 899 153PG3019205.635600-18196.6313331352.049940 146.250343 799141 PG31-7035.852574-25472.758103 -1523.824556-60.2176021110 10 133PG32 -21014.2215562118.609739 16343.004577 261.568017 5 1112 177 * 20095 14 18 150.00000000PG0213274.091292 21729.156294 -8360.453670154.206480 7 8 4 145 PG03 -22591.016346-10342.230522-10178.389013 392.977867 889177 PG04 5376.449539 25624.0612562937.891435-90.936469 699 191PG0520195.497737-11068.648468 12818.497796 -78.290012 8 109 201PG06 -18625.619894-13414.259006-13218.346596122.547204 88 11 179PG07 -9400.069425 15353.005336-19509.49261218.863252 89 8 170 PG08-1340.821421 24128.397758-10468.238702 -203.02885311 6 14 188PG09 15737.0089133188.402602 20524.52144755.836516 5 109 178PG1012935.0036768605.725212-21728.512474-15.997362 2 12 8 155 PG11 -17902.323663 297.861419 19492.911067-2.521316 7 128 183PG1221035.318007 -8225.021539 13948.376014 -281.205948 19 9 187 PG13 -16968.4611367856.668095-18992.629802 297.076896 8 12 9 197 PG14-1317.368551-15269.209871 21824.303565 -110.68861311 98 171 PG1525563.2082767043.846331 -2010.692814-291.57634410810 155 PG16-8526.010115-12610.429007-21682.506495 51.07473710 79 175 PG17-393.79893315534.090425 21625.23233458.974747108 6 153 PG1816055.564091-20512.4913804238.055853-56.955703112 11178 PG19 -25624.453424 -7463.796950 727.62822325.686843 997 183 PG20-21113.718381 10476.479370 12074.168239 82.65538911127 161PG217832.426682-18354.419211-16956.71263514.007072 99 7 174 PG22 7637.237952-21570.065553 13579.909468199.677399 879 3 PG23 -24807.2571861008.833525 -9869.763691 390.002922 6 145 167PG2414496.381777 -5270.920189-21499.644424188.86639511 139 167PG25 -12411.9012408620.950050-21512.896278 412.073735 687 179PG26 25487.4209532324.6127307542.956609 60.860365 689184 PG2716998.532709 10432.965314 18212.26388449.042974 7 89 177 PG28-9600.909805 21602.041128 12212.932953-24.77503110810 125 PG2918539.048011 -7679.572985-17272.50215120.022839 899 149PG3019176.122063-17738.7330144171.690013146.252056 7 9 8 143 PG31-6820.070110-25563.5822361364.362336 -60.21854211 10 10137 PG32 -19652.182237 768.103975 18126.113975261.562922 6 11 11 175* 2009514 18 300.00000000PG02 Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 92RI NEX RI NEXO RI NEX ( O RI NEX (Receiver Receiver I ndependent I ndependent ExchangeExchangeFormat Format )) umformat odeint ercmbiode dadoscolet ados umformat odeint ercmbiode dadoscolet ados por recept ores GNSSe aceit opor t odosospor recept ores GNSSe aceit opor t odosos programasde ps programasde ps--processament oGPS. processament oGPS.O format oRI NEX import ant epois permit equeO format oRI NEX import ant epois permit eque sej am ut ilizadosrecept ores de diferent essej am ut ilizadosrecept ores de diferent es fabricant esem umamesmamisso fabricant esem umamesmamisso compost o dosseguint esarquivos: compost o dosseguint esarquivos: Observaes Observaes Mensagensde Navegao Mensagensde Navegao DadosMet eorolgicos (opcional) DadosMet eorolgicos (opcional) Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 47Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 932.10 OBSERVATI ON DATAG (GPS) RI NEX VERSI ON /TYPEJPS2RI N 1.40RUN BY 15-MAY-09 19: 11PGM / RUN BY / DATEbuild Feb 62004(c) Javad Navigat ion Syst ems COMMENTUse -p (prof ile) swit ch t ooverride ANTENNA TYPE and DELTA COMMENTand ot her f ieldsCOMMENTAERO.t psCOMMENTAERO_1E68 MARKER NAMEMARKER NUMBEROBSERVER AGENCY OBSERVER /AGENCY8RI HOEA1E68 TPS HI PER3.0Jun,16,2006REC # /TYPE / VERSAERO-Unknown- ANT # /TYPE3979863.1870-4642513.6461-1810188.5562 APPROX POSI TI ON XYZ0.0000 0.00000.0000ANTENNA:DELTAH/ E/ N11 WAVELENGTH FACT L1/ 220095 15 129 25.0000000GPS TI ME OFFI RST OBS20095 15 13 13 50.0000000GPS TI ME OF LASTOBS5.000I NTERVAL15LEAP SECONDS10#OF SATELLI TES7C1P1P2L1 L2 D1D2 # /TYPES OF OBSERVG 1 546 545 545 546 545 546 545 PRN /# OF OBSG 2 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSG 4 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSG 5 774 771 771 774 771 774 771 PRN /# OF OBSG 9 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSG12 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSG15 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSG17 255 255 255 255 255 255 255 PRN /# OF OBSG26 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSG27 774 774 774 774 774 774 774 PRN /# OF OBSSE TPS 00000000 COMMENTEND OF HEADER095 15 129 25.0000000 0 9G2G4G5G 9G12G15G17G26G27 21771356.93421771356. 8554 21771359.8334 114409267.5517 89150124. 190452534.499 1974.951 22182868.19922182868. 0094 22182874.5554 116571775.8367 90835192. 81944721.855562.502 A verso largament eA verso largament e ut ilizada at ualment e out ilizada at ualment e o padro RI NEX I I padro RI NEX I I(verso 2.10),embora(verso 2.10),embora j t enha sidoj t enha sido est abelecido o RI NEXest abelecido o RI NEX I I I(englobandoI I I(englobando t ambm o GALI LEO). t ambm o GALI LEO). Deve Deve--se observar que,se observar que, na verso 2,so aceit osna verso 2,so aceit os apenas posicionament osapenas posicionament os pelos mt odos est t icospelos mt odos est t icos e cinemt icose cinemt icos cont nuos. Algunscont nuos. Alguns mt odos podem no sermt odos podem no ser corret ament ecorret ament e convert ivos, como oconvert ivos, como o Cinemt ico St op Cinemt ico St op--and and--Go. Go.Recorte de arquivo de observaes em RINEXCAP. 3- ERROS NO POSI CI ONAMENTO GPSPosicionament oPosicionament o Geodsico pelo GPS Geodsico pelo GPS Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 48Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 95As Observveis GPS As Observveis GPSSo duas as observveisprincipais,queSo duas as observveisprincipais,que permit em det erminara posio do recept orpermit em det erminara posio do recept or GPS: GPS: A Pseudodist ncia A Pseudodist ncia A Fasedaondaport adora A Fasedaondaport adoraQuando o posicionament o realizado ut ilizandoQuando o posicionament o realizado ut ilizando a Pseudodist ncia, diz a Pseudodist ncia, diz--se que umse que um Posicionament o peloCdigo , quando Posicionament o peloCdigo , quando ut ilizada a onda port adora, diz ut ilizada a onda port adora, diz--se que umse que um Posicionament o pela Fase Posicionament o pela FaseProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 96A Pseudodist ncia A Pseudodist nciaA Pseudodist ncia a medida ent reaA Pseudodist ncia a medida ent rea ant ena do recept or e o sat lit e,obt idaant ena do recept or e o sat lit e,obt ida a part ir do t empo( a part ir do t empo(AAt )de propagaot )de propagao do sinal do sinalEst e t empo de propagao obt idoEst e t empo de propagao obt ido at ravs da correlao do Cdigoat ravs da correlao do Cdigo gerado no sat lit ecom uma rplicagerado no sat lit ecom uma rplica gerada no recept or gerada no recept or Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 49Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 97A Fase da Onda Port adora A Fase da Onda Port adoraEst a observvel obt idaat ravs da diferenaEst a observvel obt idaat ravs da diferena ent re a fase da onda recebida norecept or eent re a fase da onda recebida norecept or e aquela gerada int ernament eno mesmo. aquela gerada int ernament eno mesmo. uma observvelmuit omais precisa do que uma observvelmuit omais precisa do que a pseudodist ncia a pseudodist ncia a observvelprincipalut ilizadanos a observvelprincipalut ilizadanos posicionament os geodsicos posicionament os geodsicosProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 98A Fase da Onda Port adora A Fase da Onda Port adoraPara a det erminaoda dist ncia recept or Para a det erminaoda dist ncia recept or--sat lit e,deve sat lit e,deve--se det erminar,ainda,o nmerose det erminar,ainda,o nmero de ciclos complet os de ondaent re os mesmos de ciclos complet os de ondaent re os mesmosEst e nmero chamado deEst e nmero chamado de Ambiguidade Ambiguidade,e,e pode ser obt idopor vrias maneiras, t odas elaspode ser obt idopor vrias maneiras, t odas elas comput acionais ou est at st icas comput acionais ou est at st icasPara a det erminaoda Ambigidade,Para a det erminaoda Ambigidade, necessria a mudana da geomet riadosnecessria a mudana da geomet riados sat lit es durant eo posicionament o,almdesat lit es durant eo posicionament o,almde um nmeromaior de observaes colet adas. um nmeromaior de observaes colet adas. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 50Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 99A Det erminao da Ambiguidade A Det erminao da AmbiguidadeAs principaisest rat giasdesenvolvidasparaaAs principaisest rat giasdesenvolvidasparaa det erminaodadet erminaodaambiguidade ambiguidade so: so: O mt odogeomt rico O mt odogeomt rico Combinaodecdigo e fasedaport adora Combinaodecdigo e fasedaport adora Mt odos debuscadaMt odos debuscadaambiguidade ambiguidade Mt odos combinados Mt odos combinadosAt ualment e,os mt odosde buscadaAt ualment e,os mt odosde buscadaambiguidade ambiguidadeso consideradosos mt odosmaispoderosos eso consideradosos mt odosmaispoderosos e efet ivos, especialment eporoferecer soluesrpidas efet ivos, especialment eporoferecer soluesrpidasProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 100F CicloFase.. ....Fp FpFc Fc .1 1 1N Fc Fp D + + =( ) .2 2 2a N Fc Fp D + + + =( ) .3 3 3b N Fc Fp D + + + =Ambiguidade Inteira Ambiguidade Inteirat 1t 2t 3A Fase da Onda Port adora A Fase da Onda Port adora Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 51Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 101Os Tipos de Erros de Medida Os Tipos de Erros de MedidaUm posicionament oGPS, t al como out rasUm posicionament oGPS, t al como out ras medidas, est o suj eit as a diversos t iposdemedidas, est o suj eit as a diversos t iposde erros. So eles: erros. So eles: Sist emt icos Sist emt icos: Podem ser modeladosoueliminados: Podem ser modeladosoueliminados por t cnicasadequadas por t cnicasadequadas Aleat rios Aleat rios:Noapresent amnenhumarelao:Noapresent amnenhumarelao funcionalcom asmedidas,sendo,ent ret ant o,funcionalcom asmedidas,sendo,ent ret ant o, inerent e aelas.Eles sot rat adoscomo resduosnoinerent e aelas.Eles sot rat adoscomo resduosno processo de aj ust ament o processo de aj ust ament o Grosseiros Grosseiros:I nt erferemdiret ament enosresult ados:I nt erferemdiret ament enosresult ados e, algumasvezes, podem ser det ect adosapsoe, algumasvezes, podem ser det ect adosapso processament o processament oProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 102Os Erros no Posicionament o GPS Os Erros no Posicionament o GPSDiversos so os erros exist ent esnasDiversos so os erros exist ent esnas observveis ut ilizadas nos posicionament osobservveis ut ilizadas nos posicionament os GPS. GPS.A maioria deles,ent ret ant o,pode serA maioria deles,ent ret ant o,pode ser adequadament e eliminada,reduzida ouadequadament e eliminada,reduzida ou evit ada. evit ada.Os principais erros, que afet amoOs principais erros, que afet amo posicionament os geodsicos de preciso posicionament os geodsicos de preciso, so, so abordados a seguir. abordados a seguir. Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 52Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 103Erro Orbit al Erro Orbit al o erro devido diferenaent re a rbit a o erro devido diferenaent re a rbit a previst a e a efet ivament erealizada peloprevist a e a efet ivament erealizada pelo sat lit e,o qual envia,nas mensagens desat lit e,o qual envia,nas mensagens de navegao, os parmet ros orbit aisprevist os. navegao, os parmet ros orbit aisprevist os.At ualment eesse erro de cerca de 1,0 m nasAt ualment eesse erro de cerca de 1,0 m nas Efemrides Transmit idas,t endochegado a 20Efemrides Transmit idas,t endochegado a 20 m h alguns anos. m h alguns anos.Esse erro bast ant e reduzidonoEsse erro bast ant e reduzidono posicionament o relat ivo,sendo proporcionalaoposicionament o relat ivo,sendo proporcionalao compriment o da linha compriment o da linha--base. base.Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 104Erro Orbit al Erro Orbit alPara um erro orbit alde 1,0 m,em uma linha Para um erro orbit alde 1,0 m,em uma linha--base de 10 km,pode base de 10 km,pode--se esperar um erro nose esperar um erro no compriment o da linha compriment o da linha--basede cerca de 0,5 mm basede cerca de 0,5 mmPara 100 km, est e erro chegar a 5,0 mm e,Para 100 km, est e erro chegar a 5,0 mm e, em 500 km,ele ser de 50 mm ! em 500 km,ele ser de 50 mm !Em posicionament osde preciso,a est rat giaEm posicionament osde preciso,a est rat gia ut ilizar Efemrides Precisas ut ilizar Efemrides PrecisasEm 500 km de linha Em 500 km de linha--base,ut ilizando base,ut ilizando--sese Efemrides Precisas I GS ( Efemrides Precisas I GS ( 2,5 cm) , o erro ser2,5 cm) , o erro ser da ordem de 0,62 mm ! da ordem de 0,62 mm ! Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 53Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 105Erros de Propagao do Sinal Erros de Propagao do SinalDurant eapropagaodos sinais,dos sat lit esat oDurant eapropagaodos sinais,dos sat lit esat o recept or, eles at ravessamdiversascamadas,sofrendorecept or, eles at ravessamdiversascamadas,sofrendo diferent esinfluncias,provocandovariaesnadiferent esinfluncias,provocandovariaesna direo e velocidadede propagao,e nasuadireo e velocidadede propagao,e nasua polarizaoe pot ncia. polarizaoe pot ncia.As camadasonde ocorrem os principaisfenmenosdeAs camadasonde ocorrem os principaisfenmenosde int eresse do posicionament oGPS soaint eresse do posicionament oGPS soaTroposfera Troposfera e ae a I onosfera I onosferaNessas camadas,ocorremNessas camadas,ocorrem Refrao dossinaisRefrao dossinais t ransmit idospeloGPS t ransmit idospeloGPSProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 106Erro da Refrao Troposfrica Erro da Refrao TroposfricaEsse efeit opode variardeEsse efeit opode variarde 2,3 m, noznit e,at 20 m,2,3 m, noznit e,at 20 m, prximo dohorizont e(10 prximo dohorizont e(10oo)) naobservveladot adaenaobservveladot adae depende daDensidadedadepende daDensidadeda At mosfera e dongulodeAt mosfera e dongulode Elevao dosSat lit es Elevao dosSat lit esAltitude(km)Temperatura IonizaoCampoMagnticoPropagao Tcnica100.000TermosferaProtonosferaMagnetosfera Ionosfera AtmosferaSuperior10.000Ionosfera1.000100 MesosferaDinamosferaEstratosferaNeutrosfera TroposferaAtmosferaInferior10TroposferaA Troposfera acamadaque vaidasuperfciedaA Troposfera acamadaque vaidasuperfcieda Terra at aproximadament e50 km de alt ura Terra at aproximadament e50 km de alt uraNessa camada,sinaisde frequnciasdiferent essofremNessa camada,sinaisde frequnciasdiferent essofrem os mesmos efeit osdaRefrao(meio no os mesmos efeit osdaRefrao(meio no--dispersivodispersivorefrao nodependedafrequncia) refrao nodependedafrequncia) Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 54Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 107Erro da RefraoTroposfrica Erro da RefraoTroposfricaA massa gasosa present enest a camada A massa gasosa present enest a camada dividida em component esseca e mida dividida em component esseca e midaA component eseca respondeporA component eseca respondepor aproximadament e 90% do efeit oda refrao eaproximadament e 90% do efeit oda refrao e a nica que pode ser obt idaat ravs de a nica que pode ser obt idaat ravs de Modelos Mat emt icos Modelos Mat emt icosEsses Modelos consideram a Temperat ura,aEsses Modelos consideram a Temperat ura,a Presso At mosfricae o ngulode elevao doPresso At mosfricae o ngulode elevao do sat lit e,dent re out rosparmet ros, para obt ersat lit e,dent re out rosparmet ros, para obt er um valorrazovel para a Refrao Troposfrica um valorrazovel para a Refrao TroposfricaProf. Valdeir F. de Paula Maro/2011 108Erro da RefraoTroposfrica Erro da RefraoTroposfricaQuant oMENOR o ngulodeelevaodo sat lit e,Quant oMENOR o ngulodeelevaodo sat lit e, MAI OR seraRefraoTroposfricapresent enosinal MAI OR seraRefraoTroposfricapresent enosinalParareduziro efeit odesse erro, asest rat giasParareduziro efeit odesse erro, asest rat gias consist em em: consist em em: Especificarumamscarade elevaoEspecificarumamscarade elevao( cut ( cut --offangleouoffangleou elevat ionmask elevat ionmask)) ,, quedesconsideraasobservaesdequedesconsideraasobservaesde sat lit esabaixodedet erminadaelevao.Normalment esat lit esabaixodedet erminadaelevao.Normalment e ent re10 ent re10ooe15 e15oo Ut ilizarummodelomat emt icoconsist ent enoUt ilizarummodelomat emt icoconsist ent eno processament odos dadosGPS.Emalgunsprogramasprocessament odos dadosGPS.Emalgunsprogramas comerciaisessemodelo nicoej considerado comerciaisessemodelo nicoej considerado Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 55Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 109Erro da RefraoTroposfrica Erro da RefraoTroposfricaA colet ade informaesde Temperat urae PressoA colet ade informaesde Temperat urae Presso no localdo rast reament onomelhoraos result ados,no localdo rast reament onomelhoraos result ados, vist o queelasnorepresent amo comport ament odavist o queelasnorepresent amo comport ament oda at mosferaaolongodo percursodo sinalnacamadaat mosferaaolongodo percursodo sinalnacamada da Troposfera. da Troposfera.Assim, pode sermelhor ut ilizaros valoresAssim, pode sermelhor ut ilizaros valores at mosfricos padresdo queos valoreslocais. at mosfricos padresdo queos valoreslocais.15 15Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 110Erro da RefraoI onosfrica Erro da RefraoI onosfricaA I onosfera a camada quevai de 50 km aA I onosfera a camada quevai de 50 km a 1000 km acima da superfciet errest re 1000 km acima da superfciet errest reNessa camada, sinais de frequnciasdiferent esNessa camada, sinais de frequnciasdiferent es sofrem diferent esefeit osda Refrao ( meiosofrem diferent esefeit osda Refrao ( meio dispersivodispersivo refrao dependeda frequncia) refrao dependeda frequncia)Em funodessa caract erst ica,Em funodessa caract erst ica, posicionament os ut ilizandorecept ores de duplaposicionament os ut ilizandorecept ores de dupla frequncia podem eliminaro efeit odafrequncia podem eliminaro efeit oda ionosfera, especialment eem bases longasionosfera, especialment eem bases longas ( acima de 20 km) ( acima de 20 km) Posi cionament oGeodsi copel oGPS 09/ 03/ 2011 Prof.Valdei rF.dePaula- Mar o/ 2011 56Prof. Valdeir F. de Paula Maro/2011 111Erro da RefraoI onosfrica Erro da RefraoI onosfricaEm bases curt as (