Sistema Global de
Posicionamento (GPS)
João Matos, Ana Paula Falcão
Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura
(Versão 1.1) – 26 Março 2007
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Sistema Global de Posicionamento (GPS) por João Matos e Ana Paula Falcão, Resumos de Topografia
Uma história geral do sistema global de posicionamento por satélite (gps), incluindo suas raízes históricas, desenvolvimento e aplicabilidade em diferentes campos, como navegação, geodesia e topografia. O texto também discute os diferentes tipos de posicionamento, como modo absoluto e diferencial, e as principais tecnologias relacionadas, como very long baseline interferometry (vlbi), satellite laser ranging (slr) e o sistema galileo.
O que você vai aprender
- Qual foi a primeira utilização do GPS para fins topográficos ou geodésicos?
- Quais são as principais tecnologias relacionadas ao GPS e como elas se integram com o sistema?
- Quais são as principais diferenças entre o uso do GPS para fins topográficos ou geodésicos e para navegação?
- Quais são as principais vantagens e desvantagens de usar o GPS em modo absoluto comparedo a modo diferencial?
Tipologia: Resumos
Antes de 2010
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Sistema Global dePosicionamento (GPS)
João Matos, Ana Paula Falcão Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura (Versão 1.1) – 26 Março 2007
Motivação^ A utilização de referências exteriores à Terra sempre se prefiguroucomo uma abordagem natural ao problema da determinação deposição. A utilização de satélites artificiais, do qual o GPS é o deutilização mais alargada, situa-se nessa linha de evolução e veiotrazer a possibilidade de determinação de coordenadas de ummodo simples e com equipamento de baixo custo.^ A utilização para fins topográficos ou geodésicos é distinta dautilização para navegação, requerendo diferente metodologia ediferente equipamento.
Posicionamento Astronómico^ Radar e Distanciómetro – II Guerra Mundial TRANSIT Sistema para navegação (baixaprecisão)Processamento Doppler permiteprecisão submétrica 1970
VLBI
Very Long Baseline Interferometry SLR Sattelite Laser Ranging
Very Long Baseline Interferometry
1978 – 1º satélite bloco I 1985 – 10 satélite bloco I 1989 – 1º satélite bloco II 1994 – Operacionalidade 2000 – Desactivado S/A
Navigation System with Timing and RangingGlobal Positioning System(Directiva do DoD para a sua criação) 1981 – 1º Receptor Código/Fase
Sistema Global de Posicionamento
Satélite GPS do bloco II
SEGMENTO ESPACIAL^ SEGMENTO DE CONTROLO
SEGMENTO DO UTILIZADOR
COMPONENTES DO SISTEMA
24 Satélites Altitude: 22200 km Período: 11h58m Inclinação: 50 Repetição da constelação: 23h56m
o
Separação no equador: 60
o
(3 pl.)
SEGMENTO ESPACIAL
SEGMENTO DO UTILIZADOR
“CIVIL” : SPS (10m) “MILITAR – EUA”: PPS (1m)
SA - SELECTIVE AVAILABILITY (Actualmente Desactivado) AS – “Anti Spoofing” (Impede acesso ao código P)
Novos satélites (Bloco IIR-M, IIF)Mudança do sinal L1 e L2 (mais potentes)Adição de um novo sinal (L5)Criação de novos códigos
- L2C- M
Modernização do Segmento de ControloA próxima geração - GPS III
Evolução do Sistema
GLONASS – Global OrbitingNavigation Satellite System
Funcionamento: Segmento espacial 21 satélites em 3 planos orbitaisorbita 19,100 km e passo 8 diasSINAL: derivado da banda-L (L1=1602 MHz + n*0.5025) n é o número de frequência do canal Segmento de controloSegmento do utilizador Desenvolvido por : Ministério de defesa da Federação Russa
EGNOS- European Geostationary Navigation OverlayService ( perspectivas: melhorar a precisão posicional de 20m para 2m) • Segmento espacial
•Três satélites geostacionários •Inmarsat III Atlantic Ocean region –East ( 15.5ºW) •ESA ARTEMIS (21.5ºE) •Inmarsat III F5 (25ºE) Ainda: Informação precisa da posição de cadasatélite GPS; Informação sobre os relógios a bordo; Parâmetros ionosféricos
WAAS – Wide Area Augmention System
Desenvolvido por : Federal Aviation Administration (FAA) e Department of transportation (DOT) FUNCIONAMENTO: 25 estações terrestres localizadas nos EUA; 2 estações de controlo Recebem a informação GPS, determinam eenviam as correcções a aplicar aos dadosGPS ( derivas orbitais, erros do relógio,atrasos ionosféricos e troposféricos)
VALIDADE:
América do Norte Operacional desde Setembro de 2002 : precisão posicional horizontal 1-2 m precisão posicional vertical 2-3 m