U n i d a d e 1 d e F Q A

GPS Satélites

GPS

“Global Positioning

Sistem”

Sistema de

Posicionamento Global

2 Daniela Pinto

GPS

3

Segmento de Controlo:

Monitoriza a orbita de cada satélite.

(As alterações são devidas à atração

gravitacional e à pressão da radiação solar)

Utilizadores:

Recebem sinais de 4 satélites, o que

se traduz na informação de:

coordenadas de posição; velocidade

e cronometragem.

3 Daniela Pinto

GPS

4

Segmento Espacial:

o Constelação de 24 satélites, que

distam cerca de 20 000 km da

superfície terrestre.

o Seis órbitas diferentes, com 4

satélites em cada.

4 Daniela Pinto

GPS

5

5 Daniela Pinto

GPS - Método de Triangulação

6

O recetor mede a distância ao satélite 1.

O navegante pode estar em qualquer ponto da

circunferência.

O recetor mede a distância ao satélite 2.

O navegante só pode estar nos pontos de interceção das duas circunferências

O recetor mede a distância ao satélite 3.

A sua posição só pode estar na interceção das 3

circunferências

Existe um quarto satélite para sincronizar os relógios que estão a bordo dos satélites.

6 Daniela Pinto

GPS

7

o O satélite envia um sinal que contém informação sobre a sua posição na órbita e a

“hora” t marcada no seu relógio atómico.

o O recetor sincroniza o seu sinal com o que é emitido por cada satélite.

o Determina o intervalo de tempo (t) entre o instante em que recebeu o sinal e o

instante em que ele foi enviado pelo satélite.

o Multiplicando o intervalo de tempo pela velocidade do sinal (≃3x108 ms-1)

sabemos qual é a distância entre o recetor e o satélite.

7 Daniela Pinto

d = c x t

GPS

8

O GPS utiliza a interseção de esferas para determinar a posição

tridimensional cujas coordenadas são a latitude, a longitude e a

altitude.

8 Daniela Pinto

Coordenadas Geográficas

9

LATITUDE

É o arco do meridiano ou o

valor do ângulo ao centro da

Terra, expresso em graus,

medido entre o equador e o

paralelo que passa pelo local.

9 Daniela Pinto

Coordenadas Geográficas

10

É o arco do equador ou o valor do

ângulo ao centro da Terra,

expresso em graus, medido entre o

meridiano que passa pelo local

considerado e o meridiano de

Greenwich (em Inglaterra).

10 Daniela Pinto

LONGITUDE

Coordenadas Geográficas

11

É o comprimento do segmento

compreendido entre o nível

médio das águas do mar e do

local considerado.

11 Daniela Pinto

ALTITUDE

Tempo

12

12 Daniela Pinto

A posição dos satélites do sistema GPS deve ser conhecida com

grande exatidão.

Basta que haja um desvio de 10-6 s entre os relógios de dois

satélites, para que a posição de um ponto à superfície da Terra

seja afetada pela incerteza de 300 m .

Tempo

13

13 Daniela Pinto

Utiliza-se um quarto satélite cujo sinal serve para sincronizar os

relógios atómicos (altamente precisos) que estão a bordo dos satélites

e os cronómetros de quartzo menos precisos dos recetores.

Tipos de relógio:

o mecânicos (incerteza de 100 ms/dia)

o de quartzo (incerteza de 0,1 ms/dia)

o atómicos (incerteza de 0,1 µs/dia)

RECETOR DO GPS

14

Recebe os sinais emitidos por quatro satélites e faz o processamento

dos dados traduzindo-os em:

Coordenadas de posição

Valores de velocidade

Cronometragem do tempo

14 Daniela Pinto

APLICAÇÕES DO GPS

15

Localizar;

Conduzir ao longo de um percurso;

Navegar;

Mapear;

Medir tempos.

15 Daniela Pinto

ANIMAÇÕES GPS

16

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/1

7955/GPS.swf?sequence=1

http://www.wiley.com/college/strahler/0471480533/animations/c

h03_animations/page4a.swf

http://educypedia.karadimov.info/library/gps.swf

16 Daniela Pinto