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Introdução ao GPS

Prof. Dr. Nelson Wellausen Dias

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GPS – terminologia de navegação

Universidade de Taubaté – Departamento de Ciências Sociais e Letras – Curso: Geografia – Disciplina: Cartografia – Série: 2 – Prof. Dr. Nelson W.Dias

XTE (CDI)

N (0000)

(00)N

Caminho Desejado ou Desired Track (DTK) (xº) Trecho Ativado

Distâc

ia ao

Way

point

Rumo ou

Bearing (X

0 )

Posição

atual

Velocidade ou

Speed Over

Ground (SOG)

Tracking (TRK) (xº)

GOTO Waypoint Ativado

Melhor Caminho ou

Course Made Good (CMG)

(CMG) (xº)

Waypoint

de partida

GPS – Navegação no terreno


Ponto-rumo (Waypoint) GOTO Ativado

Bearing = Course Over Ground (COG) =

Cross Track Error (XTE) =Ponto onde o GOTO foi iniciado

Bearing = 650

COG = 50 XTE = 1/2 km

Bearing = 780

COG = 3500 XTE = 1/3 km

Bearing = 400

COG = 1040 XTE = 1/4 km

Active LegN

Determinando a Posição


A posição é determinada pelo rastreamento dos satélites em tempo real.

É determinada por um par de coordenadas. Não possui nome. As coordenadas são apenas uma aproximação da posição

real do receptor. A posição não é estática. Ela muda constantemente com o

movimento do receptor. O recpetor tem que estar no modo 2-D ou 3-D (com três ou

quatro satélites avistados) para que seja gerada a coordenada.

O modo 3-D melhora em muito a acuracidade da coordenada.

Ponto-rumo ou Waypoint


O ponto-rumo é definido por coordenadas inseridas no recepetor GPS.

Pode ser um ponto já salvo no receptor ou um novo ponto externo.

Pode ser criado a partir de qualquer ponto remoto localizado no planeta.

Precisa ter uma denominação dada pelo usuário ou gerada automaticamente pelo receptor.

Uma vez inserido ele permanece inalterado e gravado na memória do receptor.

Planejando uma rota de navegação


Início= Ponto-rumo ou Waypoint

Como o receptor vê a sua rota


O círculo de erro ao redor do ponto


X

A Geometria dos Satélites GPS


A geometria dos satélites pode afetar a qualidade do sinal e da trilateração diminuindo a acuracidade na determinação das coordenadas.

A Diluição da Precisão (DOP) expressa a posição relativa dos satélites (um em relação ao outro) que estão sendo avistados pelo receptor.

Existem 5 tipos difrentes de DOP. DOP de Posição (PDOP) é o mais usado para determinar a

qualidade do posicionamento de um receptor. É função do receptor escolher os satélites que fornecem

a melhor posição para a triangulação. Alguns receptores permitem manipular o DOP pelo

usuário.

Geometria Ideal dos Satélites


N

S

W E

Boa Geometria dos Satélites


http://www.topconps.com/gpstutorial/Chapter3.html

• Quanto maior o volume do tetraedro formado pelos satélites e receptor, menor é o GDOP (melhor)• Quanto maior o número de satélites menor é o GDOP (melhor )

Geometria Ruim dos Satélites


N

S

W E

Geometria Ruim dos Satélites


GPS Diferencial


GPS Diferencial em Tempo Real


Base DGPS

x+30, y+60

x+5, y-3

Coordenadas Verdadeiras = x+0, y+0

Correção = x-5, y+3

Correção DGPS = x+(30-5) e y+(60+3)

Coordenadas Verdadeiras = x+25, y+63

x-5, y+3

Receptor DGPSReceptor

WAAS – Sistema de Melhoria por Área Ampla


Constelação GPSSatélites WAAS geoestacionários

Estação de Controle WAAS - OESTE

Sistema Local (LAAS)Estação de Controle WAAS - LESTE

Quanto o WAAS melhora o sistema


+ -3 metros

+-15 metros

Com S/A ajustado para zero e em condições ideiais de operação, um receptor GPS sem WAAS pode atingir acuracidade de 15 metros a maior parte do tempo.*

E condições ideias um receptor GPS equipado com WAAS pode atingir acuracidade de 3 metros 95% do tempo.*

* A acuracidade depende de uma boa geometria dos satélites, visada com céu aberto e sem erros induzidos pelo operador.

Rede Brasileira Monitoramento do Sistema GPS

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