Post on 07-Nov-2014
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PRECISÃOPOSIÇÃO GPSLIMITAÇÕESFUNÇÕESPLOTAGEM RÁPIDA
NavegaçãoNavegação
TIPOS• Águas Restritas• Costeira• Oceânica
MÉTODOS• Visual• Eletrônica• Estimada• Astronômica
NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS RESTRITASRESTRITAS
Perigo mais próximo: < 3 M
Precisão da Posição: < 0,05 M
< 100 jds
< 92 m
Freqüência da Posição: 3 min
NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS RESTRITASRESTRITAS
A IMO e a IALA recomendam que A IMO e a IALA recomendam que sistemas eletrônicos de sistemas eletrônicos de posicionamento para navegação de posicionamento para navegação de aproximação de portos e em águas aproximação de portos e em águas restritas tenham uma restritas tenham uma PRECISÃO DE PRECISÃO DE 10 m10 m com 95 % de probabilidade com 95 % de probabilidade. .
NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS NAVEGAÇÃO EM ÁGUAS RESTRITASRESTRITAS
O Ministério de Transporte americano O Ministério de Transporte americano considera que o uso de APENAS o considera que o uso de APENAS o GPS não satisfaz os requisitos de GPS não satisfaz os requisitos de Integridade, Precisão e Disponibilidade Integridade, Precisão e Disponibilidade necessários para navegação de necessários para navegação de aproximação de portos e em águas aproximação de portos e em águas restritas.restritas.
20 metros (66 pés) 95% do tempo Disponibilidade 99.85% do tempo
Cobertura -- mundial
Precisão
Padrão 20 metros
DGPS 10 metros
WAAS * 3 metros
Erro do Serviço de Erro do Serviço de Posicionamento PadrãoPosicionamento Padrão
• Pior caso inerente de erro com receptor de Pior caso inerente de erro com receptor de freqüência única usado por civis é de 10 a 15 metros freqüência única usado por civis é de 10 a 15 metros durante o dia e de 5 a 10 metros durante a noite. durante o dia e de 5 a 10 metros durante a noite. Principalmente causado pela ionosfera e pelo Principalmente causado pela ionosfera e pelo modelo de correção. modelo de correção.
• Diluição Geométrica da Precisão (GDOP), função da Diluição Geométrica da Precisão (GDOP), função da visão e da localização do satélite aumentará o erro visão e da localização do satélite aumentará o erro ainda mais.ainda mais.
• Minimiza-se a GDOP posicionando o receptor onde Minimiza-se a GDOP posicionando o receptor onde possua visão sem obstruções, de horizonte a possua visão sem obstruções, de horizonte a horizonte.horizonte.
• O GPS Diferencial recebe sinal de correção (de O GPS Diferencial recebe sinal de correção (de estações RDF) e tem precisão de até 1 a 5 metros.estações RDF) e tem precisão de até 1 a 5 metros.
Precisão das posições Fatores relevantes:- Datum- Erros de Levantamento- Erros em cartas
DATUM WGS-84 é o padrão, Córrego Alegre ainda é usado
Aparece no canto ou título da maioria das cartas
Alguns datums locais são bem diferentes do WGS-84
LIMITAÇÕES
FUNÇÕES DE AJUSTE
Dec mag – introdução manual errada
Datum – introdução de parâmetros errados de um determinado datum
Erros de Bom Senso
Antes de entrar waypoints é importante verificar suas posições na carta
O rumo ao lado passa por cima de uma ilha – e o receptor GPS vai lhe ajudar a colidir com a ilha
R005
R004R004
I. CRETA
WAYPOINTS - ESCOLHA
Não coloque na sua derrota waypoints com a localização exata de Auxílios à Navegação
Você poderá vir a colidir com uma baliza, bóia ou outro Auxílio
Waypoints de uso muito divulgado – outros podem estar usando também !
WAYPOINT CONCORRIDO
ERROS DE INSERÇÃO
15° 48.1’ S EM VEZ DE 15° 41.8’ S 15° 41.08’ S EM VEZ DE 15° 41.8’ S NÃO INSERIR UM WAYPOINT
UMA SOLUÇÃO: COMPARAR MARCAÇÃO E DISTÂNCIA
MEDIDA NA CARTA COM O GPS, A CADA PONTO DE GUINADA
GEOMETRIA DOS SATÉLITES
Nada se pode fazer, a não ser esperar É indicada pela HDOP: 1,4 é um bom número. Valores menores
indicam posições mais precisas.
OUTRAS LIMITAÇÕESOUTRAS LIMITAÇÕES
POSIÇÃO DA ANTENA A BORDOPOSIÇÃO DA ANTENA A BORDO EMBARALHAMENTO DE SINAISEMBARALHAMENTO DE SINAIS DANOS À ANTENADANOS À ANTENA SATÉLITES AVARIADOSSATÉLITES AVARIADOS
Cartas
NEM SEMPRE ESTÃO
corretas
posiçõessão passíveis
de erros
Como usar o
GPS?
Primeiro passo ----
LIGAR!
Segundo passo ----
Ler o Manual!
DEFINIÇÕESE
FUNÇÕES
Termos de Navegação: TR e C
Corrente, vento ou movimento da água.
A BDestino
Origem
Tr (DTK) ou Derrota ou Rumo de Avanço (COA): Intenção de rota sobre o fundo, do ponto A para o ponto B
Tr
C C ou Rumo: Direção a ser tomada para atingir Tr
Termos de Navegação: COG & CMG
Corrente, vento ou movimento da água
A BDestino
Origem
Tr
CMG
COG
Course Made Good (CMG):Rumo da origem à presentelocalização
Rumo no Fundo (COG):O que o seu GPS mede
Termos de Navegação: Heading
C
Heading (HDG) : Direção instantânea da proa da embarcação
Exemplo de manobra para evitar colisão
HDGHDG
HDG
SOG – VMG - SOA
CTS - Rumo de Governo
O Rumo de Governo sugerido leva você de volta a sua derrota com um rumo de interceptação de 45° para evitar problemas
MarcaçãoCTS
Derrota planejada
I. Malvinas
POSIÇÃO
Produto principal do GPS
Latitude e Longitude
Resolução: milésimo de Milha
Todos a bordo tem obrigação de saber como obter
MARCAÇÃO E DISTÂNCIA
Distância e Marcação
Distância e direção de um waypoint
Provavelmente a mais empregada das funções de navegação
Conheça as suas unidades: verdadeiro x magnética, terrestre x náutica
3.2
MN 0
30°
ETE (TTG) e ETA
• Tempo restante para atingir o Waypoint
• Pode ser usado para indicar o melhor ajuste das velas. Um pequeno aumento na função velocidade pode não ser notado, mas aparece como um ETE MENOR !!
• ETA – Hora estimada de chegada ao waypoint
XTE
• É o erro transversal à derrota• Auxilia na segurança e tática em cruzeiros e regatas
Por que criar uma derrota?
Derrota é uma seqüência de waypoints O GPS se orienta automaticamente para
o próximo waypoint Pode ser revertida para retorno ao
ponto de partida Derrotas permitem passagens afastadas
de perigos à navegação e encurtam as distâncias navegadas
R002R001
R003
R004
Alarmes do GPS
*Fundeio*XTE*Chegada a Waypoint*Proximidade
*Alarmes devem ser usados com parcimônia
Alarme de Chegada
Soa sempre que a embarcação penetra em um circulo de distância ajustável do waypoint de chegada
Saiba
usar os
Alarmes
EXERCÍCIO DE HOMEM AO MAR
• Exercício – (Garmin)– Apertar e manter pressionado GOTO
• Assim se adquire um waypoint – QUE É A POSIÇÃO ATUAL.– Apertar (sem manter pressionado) enter
• Assim se inicia a navegação GOTO de volta ao ponto de queda do homem
– No final• Cancelar com opções GOTO
• Se a queda ao mar tiver ocorrido há algum tempo, deve ser usado o recurso Trac Back para retornar à derrota já navegada.
• Exercício – vá ao estacionamento e faça um exercício de Homem ao Mar
LINHAS DE SEGURANÇA
A PARTIR DE UM WAYPOINT
A PARTIR DO XTE
USO NO CONTRAVENTO
USO NO CONTRAVENTO
PLOTAGEM RÁPIDA DA POSIÇÃO
WAYPOINT NA ROSA
DISTÂNCIA E XTE
LEQUE DE MARCAÇÕES
OUTRAS FUNÇÕES
AJUSTES INICIAIS – SETUP WAYPOINT NAVEGAÇÃO DERROTA NAVEGAÇÃO GO TO TRACKS - TRACBACK
AJUSTES
DECLINAÇÃODATUMFORMATO DA POSIÇÃO
latitude e longitudedd º mm.mmm’
AJUSTES
REFERÊNCIA NORTE: VERDADEIRA OU MAGNÉTICA
UNIDADES DE DISTÂNCIA / VELOCIDADE:–MILHA NÁUTICA / NÓS
FORMATO DA HORA–24 OU 12 HORAS AM / PM
Saiba como introduzir waypoints
Saiba como usar waypoints
Um waypoint (WPT)
é um ponto de interesseà navegaçãoexpresso em
coordenadas geográficas
Waypoints podem ser usados:
•Como limites entre segmentos da derrota
•Para marcar pontos de guinada, destino, auxílio à navegação
•Para marcar perigos à navegação
Receptores GPS aceitam a entrada de waypoints em vários formatos
(lat / long, marcação e distância)
Uma seqüência de waypoints define uma derrota planejada
A maior parte dos receptores GPS podem armazenar derrotas e waypoints
*Use sempre o máximo número de caracteres ao definir o nome de waypoints
*Crie um registro de waypoints para consultas
Dicas GPS
Dicas GPSWaypoints não se limitam apenas a
pontos sobre a águaex.: crie um waypoint em um farol para que
você saiba onde – e quando – observá-lo
Waypoints podem marcar perigos à navegação -- áreas a serem evitadas e áreas safas
Não coloque na sua derrota waypoints com a localização exata de Auxílios à Navegação
Você poderá vir a colidir com uma baliza, bóia ou outro Auxílio
Dicas GPS
Plote todos os waypoints na carta e meça distâncias e direções entre waypoints
-- verificação prática quando em viagem –
Verifique na plotagem se todas as pernadas cortam águas seguras
Antes de entrar waypoints é importante verificar suas posições na carta
O rumo ao lado passa por cima de uma ilha – e o receptor GPS vai lhe ajudar a colidir com a ilha
R005
R004R004
I. CRETA
Posicionamento Típico de WaypointsPosicionamento Típico de Waypoints A idéia é A idéia é PASSAR POR FORAPASSAR POR FORA e não BATER. e não BATER.
• Determinar waypoints para passar com segurançaDeterminar waypoints para passar com segurança A que proximidade de um perigo?A que proximidade de um perigo?
• Decisão pessoal; fatores a considerar:Decisão pessoal; fatores a considerar: Precisão do GPS Precisão do GPS Imprecisões das cartas (elaboradas antes do GPS)Imprecisões das cartas (elaboradas antes do GPS) Localização permitida de auxílios à navegaçãoLocalização permitida de auxílios à navegação Passar por fora a que distância?Passar por fora a que distância? Possibilidade de manobra para evitar colisãoPossibilidade de manobra para evitar colisão Capacidade de guinar sobre rota esperada (XTE)Capacidade de guinar sobre rota esperada (XTE) Escala da cartaEscala da carta
• Sugerir aproximadamente Sugerir aproximadamente 0,1 NM0,1 NM (185,2 metros) (185,2 metros)• Verificar waypoints com anéis de distânciaVerificar waypoints com anéis de distância
Selecione waypoints que possam ser verificados por outros meios
(ex. posições observadas, sondagens, radar, etc.)
Não confie em apenas um único apoio a navegação
Marcar / Armazenar sua posição atual como um
waypoint
Entre com o nome ao gravar O GPS completa com data e hora
R002R001
R003
R004
Entrando Waypoints
Entre o nome / ícone Entre as coordenadas Entre a mensagem
(opcional) Menu de opções de
waypoint no fundo
Usada por embarcações a motor quando obrigadas a navegar em um canal ou mantendo um determinado rumo
Navegação DERROTA
Navegação DERROTA
• De um WAYPOINT predeterminado a outro
• O GPS automaticamente muda para o próximo waypoint ao atingir o atual
Funções Importantes :XTECTSTTG – tempo até a próxima
mudança de rumoMudança de Rumo no
próximo waypointDistância Total até o fim da
derrotaTempo Total até o fim da
derrota
Navegação DERROTA
GPS III Página da Derrota Vista em perspectiva
dos waypoints da derrota
Mostra se você está aproado ao próximo waypoint
Permite que o usuário mude os campos
Como usar o GPSna Navegação
Planejar a derrota de movimentação
Verificar obstáculos como... Alto-fundos, terraVerificar obstáculos ½ milha de
cada lado, para dar folga
TR 224
D 3.1
TR 2
25D 2
.4
ANIMATION
Planejamento de uma Planejamento de uma DerrotaDerrota
• PMA (Ponto de Maior Aproximação) para Ilha Sawyer = 0,27 M
• Distância de PLAT5 para Ilha Sawyer = 3,0 MN
• Dar mais 0,1 MN para erros na travessia for erros in steering a route (0,2 MN até o perigo)
Derrota para contornar uma penínsulaDerrota para contornar uma península
• Usar 4 pontos
WILLPT0 para
WILLPT3
Derrota em um EstreitoDerrota em um Estreito
• STA08 determinado por observação real na água
• STA07 e STA10 usados para corrigir rumo de aproximação
• STA07 e STA10 poder ser relativos a STA08
• E.G. A bearing and distance from STA08• In this case 0.3NM, 172T
Editando Derrotas• Maioria dos receptores permite
excluir, mover ou adicionar waypoints
• Exemplo:WPT B foi excluídoWPT C foi movidoWPT E foi adicionado
WPT A
WPT C
WPT D
WPT E
WPT B
Exemplo de DerrotaExemplo de Derrota
Navegação GOTO Normalmente usada por
veleiros, ou qualquer embarcação em mar aberto para atingir um único waypoint
Funções úteis:– Marcação e Distância– SOA - Velocidade de Avanço– VMG – Vel sobre a derrota– Guinadas
NAVEGAÇÃO GO TO
Detalhe de uma carta atualizada, em escala maior. Observe a melhora dos detalhes e a mudança do auxílio à navegação na extremidade a Leste.
GO TO Navigation & Exercise
• GO TO -- From PRESENT location To predetermined WAYPOINT
• Track (COA) needs to be carefully checked before route is run
Tracks• Tracks – seus “pedacinhos de pão” eletrônicos
• Número muito grande de pontos (até 1900 no GPSIII)
• Com a página do mapa, pode-se voltar e refazer uma derrota já percorrida
• Com TracBack, a track é transformada em derrota com um número limitado de waypoints (GPSIII 30)
Exercício com a Track
• Exercício – apague o histórico de tracks do seu GPS
• Exercício – vá caminhar no parque, ou andar um pouco de carro. Observe o seu percurso (track) e como navegar de volta
• Exercício – transforme a sua track em uma derrota, se o seu GPS tiver esse recurso
DICAS FINAIS
Para direções
confie na sua
Agulha
Magnética
GPS parece com uma bússolaGPS funciona como uma bússolaLogo, deve ser uma bússola
FALSO !!!!!!!
Por que não é uma bússola
GPS indica movimentos no fundo – na maioria das vezes diferente da proa da embarcação
Os erros do GPS afetam a precisão
Alguns GPS possuem
Agulhas Magnéticas
internas
do tipo Fluxgate
Dicas GPS
Não confie somente em um único método de navegação
Dicas GPS
Tenha a bordo, além do seu sistema GPS fixo, uma unidade portátil reserva, com alimentação independente de bordo
baterias/pilhas extras
Use as cartas convencionais (papel)
Dicas GPS Practique o uso do GPS em condições
ideais, para garantir familiaridade com controles e procedimentos
Leia o Manual cuidadosamente e
domine as características essenciais do seu GPS – em emergências provavelmente você não terá tempo para consultas
Funções Básicas do Receptor
Determina a posição do usuário continuamente
Mostra a horaMostra Rumo e Velocidade no
fundo na proa atualMostra marcação e distância a
qualquer waypoint selecionado
Tela do Receptor GPS
Que informações
você tem?
Informa detalhes do status do sistema GPS
Mostra posições dos satélites e qualidade dos sinais
Funções Básicas do Receptor
Garmin GPS 12 Status dos Satélites
Qualidade da Posição - EPE
Plotagem polar dos satélites
Indicador do estado das pilhas
Gráfico de Barras indica intensidade do sinal de cada satélite
Página da Posição
Fita da Proa em cima Rumo e Velocidade Milhagem da pernada - TRIP - Posição Hora
Página de SatélitesPágina de Satélites
Página de MapaPágina de Mapa
Página de Seta ou “bússola”Página de Seta ou “bússola”
Página de MenuPágina de Menu
Página da EstradaLinha de fé indicando a proa 095º T
XTE (Cross Track Error) indicadopela diferença entre a linha de fé ea linha central da estrada
Guinar para BE para o próximo waypoint
Próximo waypoint
Página da BússolaA seta aponta para o destino B
TrA B
Corrente
COG
Shoreline
A seta aponta para B qualquer que seja oafastamento da derrota Tr
Você deve estar apto a:
Marcar sua posição atual Entrar uma posição Renomear / editar waypoints Excluir waypoints Criar e editar derrotas
Plotando posições do GPS
Plotagem deve ser periódica, para que se tenha a última posição conhecida em caso de defeito do receptor
Por que uma Bússola• “O marinheiro prudente não se baseia em um meio
de navegação apenas”
• Complementos ao GPS– GPS conhece a posição – não a direção– Bússola conhece a direção – não a posição
• GPS “sabe” a direção em movimento– Precisão de velocidade até 0,05KN, erro de rumo
menor do que um grau a 5 nós.
• Reserva em caso de falha do GPS failure, como falta de energia
How to stay on a COA
COA
A B
Current
Shoreline
Drive down the center of the road
Ajuste do GPS - SetupLigue seu GPS, vá para a página system e …Selecione o formato da posição latitude e longitudedd º mm.mmm’
Torne o seu GPS uma ferramenta adequada
• Anotação em cartas– Transferindo waypoints e derrotas para o GPS
• Confirmação de waypoints na água– Garantir ausência de erros na determinação ou na
inserção de waypoints– Visualizar localização – muito diferente das cartas– Comparar guias náuticos com cartas
• PRATICAR, PRATICAR, PRATICAR– Treinar com bom tempo e sem distrações– Manobra de Homem ao Mar com defensas
Making Your GPS A Useful Tool• Annotating charts
– Transfer waypoints and routes to GPS• Waypoint confirmation on the water
– Ensure no errors in determining or entering waypoints– Envision location, will look a lot different than charts– Compare cruising guide to charts
• PRACTICE, PRACTICE, PRACTICE– Learn when the weather is good and there are no
distractions– Man Over Board drill with fender
ERROS DO SISTEMA GPSFONTE ERRO m
RELÓGIO 1
EFEMÉRIDE 1
TROPOSFERA 1
IONOSFERA 10
1
RUÍDO DO RECEPTOR
1
0,5
EMQ 15
Com SemDisponibilidade Seletiva
95 % do tempoDentro de 45 metros dentro de 6,3 metros ou 148 pés ou 21 pés
24 horas1/5/2000
24 horas2/5/2000
CEP = Circular Error Probable
SEP = Spherical Error Probable
O receptor GPS deve ser ajustado com o
MESMO DATUM
da carta em uso!
Contribuição do Computador
Ajuste do GPS - Setup
Selecionar o Datum
- WGS 84 ? Córrego Alegre ?
- Usar sempre o datum da carta em uso.
Funções Básicas do Receptor
ETE – tempo para chegar ao waypointETA – Hora estimada de chegada ao
waypoint
XTE – distância de afastamento transversal à derrota (cross-track error)
Ex. – Make Your Own Route
Decide on a route that has four to six waypoints Mark each waypoint on the chart Label each waypoint with unique 6 character name Draw a line connecting these waypoints Ensure the route line does not come closer that
0.2NM to a hazard to navigation List the waypoints and determine the Lat and Long
of each waypoint Enter these waypoints in your GPS
EXERCÍCIO DE HOMEM AO MAR
• Exercise – Garmin– Press and hold GOTO
• This captures a waypoint– Press (do not hold) enter
• This starts the GOTO navigation back to the MOB waypoint– When finished
• Cancel with GOTO options• If man overboard is discovered after the event Trac Back can be
used to retrace the actual track.• Exercise – go into the parking lot a do a MOB
Compass Page on GPSArrow pointsTo destination B
TrA B
Current
COG
Shoreline
Arrow pointing towardsB however far offTrack Tr
Highway Page on GPSAdded line showing vessel direction 095º T
Difference between line andCenter of road is XTE (Cross Track Error)
Turn to starboard to go to next waypoint
Next waypoint
Compass Page Exercises
• EXERCISE – find your compass or pointer page, notice how compass has no meaning without forward motion.
• EXERCISE – walk across parking lot and view compass page, compare direction to surroundings.
• EXERCISE – find your GO TO page.• EXERCISE – GO TO waypoints previously entered, note bearing (Tr
from present location to destination) and distance to destination (part of GO TO page).
• EXERCISE – Verify a waypoint on chart by plotting bearing and distance from present location, check with GPS.
Let’s Review• GPS setup and conventions
• Each location on Earth has a unique identifier, Latitude and Longitude
• Compass and corrections
• Tr, C, COG, CMG and Heading
• NEXT -- GPS Navigation Waypoints & Routes
How Do We Use GPSto Navigate
Identify waypoints & their location
or the direction & distance between them
Latitude: 41º 15.5’ N
Longitude: 71º 34.5’ W
What is the position of lighted buoy G “1B1” Fl G 4 sec BELL, located just north of Sandy Point on Block Island?
ANIMATION
Let’s Review
• Waypoints and how to place them
• Entering waypoints in your GPS
• Entering a route in your GPS
• Route Navigation, automatic directions from waypoint to waypoint
• GO TO Navigation
• Next – How to steer a route
Let’s Review• Compass page only points towards waypoint
– Possible for large deviation from track – XTE
• Highway page allows navigation along track from waypoint to waypoint
ROUTE Navigation & Exercise
• From predetermined WAYPOINT To predetermined WAYPOINT, GPS moves to next waypoint as current waypoint is realized
Navegação GO TO
• GO TO – Da ATUAL posição para um WAYPOINT predeterminado
• A derrota (COA) deve ser cuidadosamente verificada antes de ser iniciada
NAVEGAÇÃO GO TO
This is from an updated, larger scale chart,Notice improved detail and changed ATON on Eastern edge.
Tracks• Tracks – your electronic bread crumbs
• Large number of points (up to 1900 on GPSIII)
• Using map page you can steer back along a track
• Using TracBack the track is converted to a route with limited number of waypoints (GPSIII 30)
Track Exercise
• Exercise –clear your GPS’s track log
• Exercise –take a walk in the park or a quick drive. Observe your track and how you navigate back
• Exercise – convert your track to a route if your GPS has that feature
Main Message to the Civil GPS Community:
GPS provides many benefits to civilian users. It is vulnerable, however, to interference and
other disruptions that can have harmful consequences. GPS users must ensure that
adequate independent backup systems or procedures can be used when needed.
Contacts
Jim CarrollU.S. Dept. of TransportationVolpe National Transportation Systems Center55 Broadway, Kendall Sq., Cambridge, MA 02142(617) 494-2908; fax: (617) 494-2628carrollj@volpe.dot.gov
Chuck RodgersOPTIMUS Corp.8601 Georgia Avenue, Suite 700Silver Spring, MD 20910(301) 585-7075; fax: (301) 585-7976Chuck.Rodgers@optimuscorp.com
IMO - STATEMENT
• Administrations should note that the static and dynamic accuracy of the system is 100 m (95%) and is therefore not suitable for navigation in harbour entrances and approaches, and other waters in which freedom to manoeuvre is limited.