Disciplina de Levantamentos Topográficos e GeodésicosAline Barrocá MarraViviane Aparecida dos SantosProfa. Dra. Daniele Barrocá Marra Alves

NAVSTAR-GPS

O que é?

• Segundo Monico (2008) GPS é um sistema de radionavegação desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos • Objetivo de ser o principal sistema de navegação das Forças Armadas norte-americanas.

Quando surgiu?

• A proposta do NAVSTAR-GPS surgiu na década de 1970;

• Sistema no qual revolucionou praticamente todas as atividades que dependiam da determinação de posições;

• Somente em 1995 foi declarado totalmente operacional com 24 satélites em órbita.

Quais os custos?

• Em 2005 o sistema operava com 29 satélites;• No meio de 2007 operava com 30 satélites;• Hoje consiste numa constelação de 28 satélites sendo 4

sobressalentes em 6 planos orbitais;• Seu desenvolvimento custou 10 bilhões de dólares aos

cofres americanos.

• Receptores:• Receptores de mão (Ex: Garmin): pode ser encontrado por volta de R$300;

• Celulares: podem ser encontrados a partir de R$200;

• Relógios de pulso: podem ser encontrados a partir de R$500;

• GPS HIPPER GGD: encontrado por volta de R$30.000 (GPS e GLONAS);

• NetR9 (Trimble): Preços não divulgados.

Acurácia

• Até meados de 2000 o departamento de defesa dos EUA impunha a chamada "disponibilidade seletiva", que consistia em um erro induzido ao sinal impossibilitando que aparelhos de uso civil operassem com precisão inferior a 90 metros;

• Porém, o presidente Bill Clinton foi pressionado a assinar uma lei determinando o fim dessa interferência no sinal do sistema.

• Depende do método de posicionamento utilizado;

• Método de posicionamento por ponto simples (Ex: garmin, celular), acurácia de aproximadamente 10 metros, depois do desligamento SA (Selective Availability).

Funcionamento

O sistema está dividido em três segmentos: espacial, de controle e de usuário:

• Espacial: • constituído por no mínimo 24 satélites• descrevem 6 orbitas circulares de 12

horas siderais • circundando a Terra duas vezes por dia,

a cerca de 20.200 Km de altura.

Constelação GPS• A constelação GPS é uma mistura de antigos e novos satélites. 

Bloco IIA: Lançado em 1990-1997

Bloco IIR: Lançado em 1997-2004

Bloco IIR(M): Lançado em 2005-2009Bloco IIF: Lançado desde 2010GPS III: Começa a lançar em 2016

Constelação GPS

• Controle: • uma estação de controle mestre;• uma estação de controle mestre alternativo; • 12 antenas de comando e controle; • 16 locais de monitoramento; • A estação de controle mestre é responsável pela monitorização das órbitas dos satélites, sincronização dos relógios atômicos a bordo dos satélites e atualização dos dados que os satélites transmitem.

• Usuário: • diretamente associado aos receptores GPS;• devem ser apropriados para os propósitos a que se destinam, como navegação, geodesia, agricultura ou outra atividade.

• Latitude, longitude e elevação são determinadas a partir de sinais recebidos de no mínimo 4 satélites.

• A distância a partir do satélite até um ponto no terreno é encontrada pelo tempo que os sinais emitidos pelos satélites levam para atingir o receptor GPS.

• A partir desses dados são determinadas as coordenadas do receptor.

Aplicações

O GPS é utilizado em diversas áreas, como:

• Aviação :• rotas mais favoráveis e eficientes, poupando tempo,

combustível e aumentando a receita de carga• Informação contínua, confiável e precisa de

posicionamento para todas as fases de vôo em uma base global.

• Agricultura de precisão: • planejamento agrícola, mapeamento de campo,

amostragem de solo, orientação do trator, colheita e mapeamento do rendimento;

• permite que os agricultores a trabalharem em condições de campo de visibilidade baixa, como chuva, poeira, neblina e escuridão.

• Estradas e rodovias:• Níveis mais elevados de segurança e mobilidade para todos

os usuários do sistema de transporte;• Determinação de posição mais precisa para proporcionar

uma maior informação dos passageiros.

• Agrimensura e mapeamento:• Ganhos de produtividade significativos em termos de tempo,

equipamentos e mão de obra necessária• Menos limitações operacionais em comparação com as técnicas

convencionais.• Resultados de levantamentos em tempo real ao nível dos

centímetros

• Navegação:• Permite o acesso a posição rápida e precisa em mar aberto,

e informações de velocidade, economizando tempo e combustível através de informações de tráfego mais eficiente (congestionamentos de portos e hidrovias).

• Recreação:• Altamente preciso para todos os climas, informações de

posicionamento utilizando receptores GPS ajuda aventureiros ao ar livre com exploração mais segura em qualquer lugar do mundo.

• Capacidade de voltar a lugares favoritos de pesca, trilhas, parques de campismo ou outros locais com precisão ano após ano, apesar de mudanças nas condições do terreno.

Considerações finais

• Hoje em dia, o uso do GPS se tornou muito acessível quando não é necessária alta acurácia;

• Caso seja necessário alta acurácia, basta possuir equipamentos específicos de custo não muito baixo.

Referências Bibliográficas• MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo GNSS: descrição,

fundamentos e aplicações. 2.ed. – São Paulo: Editora UNESP, 2008.

• Official U.S. Government information about the Global Positioning System (GPS) and related topics. Disponível em: <http://www.gps.gov/>.

• Navigation Center. Disponível em: <http://www.navcen.uscg.gov/>

• GPS: Curiosidades. Disponível em: <http://studiesgps.blogspot.com.br/>