SEMINÁRIO GEODÉSIA II

Transcrição

1 SEMINÁRIO GEODÉSIA II Prof. Drª. Daniele Barroca Marra Alves BEATRIZ MILITÃO GARCIA

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3 DORIS é um sistema de orientação e posicionamento de satélites que, a partir de instrumentos de rádio embarcados no satélite e em estações no solo, faz medições com grande precisão da trajetória e localização do satélite em relação ao solo Equipamento DORIS (42 cm) antena de satélite Fonte: CNES

4 Determinar órbitas precisas dos satélites Acurácia: ordem dos centímetros Determinação da posição de estações na surperfície Monitoramento da rotação da Terra

5 Sistema civil francês COLABORADORES : Cnes (Centre National d Études Spatiales) IGN (Institut Géographique National) GRGS ( Groupe de Recherche de Géodésie Spatiale)

6 1999 a comissão da IAG (International Association of Geodesy) decidiu iniciar um experimento do Serviço Internacional DORIS Desde 2003 o IDS foi oficialmente iniciado como um serviço da IAG

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8 fornece apoio, através de dados e produtos DORIS, para Geodésia, Geofísica, e outras pesquisas e atividade operacional permite acessar a descrição geral do sistema DORIS e dá informações sobre os eventos do sistema e da rede de monitoramento. Serviços Web - dá acesso a DOR-OT, que propõe ferramentas para plotar e visualizar séries de tempo do DORIS relacionadas aos produtos e um visualizador da rede

9 Fonte: Mbrainsociety

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11 V f = V λ APROXIMAÇÃO = frequência aumenta, comprimento de onda diminui AFASTAMENTO = frequência diminui, comprimento de onda aumenta

12 f 0 = v v±vf f f f 0 = frequência aparente recebida pelo observador f f = frequência real emitida v 0 = velocidade do observador v f = velocidade da fonte v = velocidade da onda sonora

13 Fonte: CNES

14 TRANSIT (NAVSAT) Desenvolvido pelos EUA, um dos primeiros sistemas de navegação por satélite - utilizava o efeito Doppler para determinação da posição do usuário Fonte: Wikipedia

15 Determinação da órbita A determinação da órbita não é instantânea Requer o processamento nas medições A órbita é calculada ajustando-se um modelo que minimiza diferenças entre as velocidades das medidas obtidas pelo DORIS e as previstas pelo modelo. A precisão deste cálculo aumenta com o acúmulo de medições de acordo com o tempo A Precisão do cálculo da órbita está aumentando com o tempo Fonte: CNES

16 Dispositivo de ligação ascendente O receptor está a bordo do satélite, enquanto os transmissores estão no solo Isso cria um sistema centralizado, em que o conjunto completo de observações é baixado a partir do satélite para o centro na terra, de onde são distribuídos após a edição unificada.

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18 O sistema DORIS é parte da carga útil do satélite Receptor MVR (mede a velocidade radial) Antena omnidirecional Antena DORIS, receptor MVR e oscilador ultrassensível a bordo do satélite Jason-1 Oscilador ultrassensível (relógio ultra estável) Fonte: CNES

19 A cada 10 segundos o oscilador mede o efeito Doppler na frequência de sinais de rádio transmitidos pelas balizas a 401,25 MHz e 2036,25 MHz Sinais de radiofrequência sofrem perturbações passando pela camadas da atmosfera Medir a mudança de sinal de 401,25 MHz é vital para reduzir os erros de propagação ionosféricas Frequências mais altas são menos sensíveis a perturbações ionosféricas

20 Cerca de 60 estações cobrindo toda superfície terrestre (Implantadas pela CNES e IGN, desde 1986) Estações autônomas utilizadas como ponto de referencia no terreno para cobrir a trajetória dos satélites Metade das estações estão em ilhas ou zonas costeiras, permitindo cobertura homogênea

21 Fonte: CNES Rede DORIS em 2012

22 Rede DORIS atual Fonte: CNES

23 Balizas Antena omnidirecional Conjunto de sensores meteorológicos para pressão, temperatura e umidade Fonte: CNES

24 Estação em Socorro - México Estação em Badary - Rússia Fonte : Cnes Fonte : Cnes

25 Estação em Greenbelt - EUA Estação em Cachoeira Paulista - Brasil Fonte : Cnes Fonte : Cnes

26 Localizada em Cachoeira Paulista SP Instalada em 1992 (CACB) Em 2004 removida e instalada novamente na mesma data (CADB)

27 Fonte: CNES

28 As balizas (estações) transmitem sinais e o receptor DORIS a bordo dos satélites, faz a medição dos desvios Doppler e armazena em sua memória interna Dados são retransmitidos para o solo em cada passagem do satélite sobre uma estação Enviados em intervalo regular para Ssalto (Centro de controle da missão DORIS), em Toulouse, França

29 Mantém a verificação das operações da estação processa as medições, calcula a órbita dos satélites que transportam o DORIS, arquiva e distribui os dados , DORIS adquiriu mais de 100 milhões de medições para a comunidade cientifica internacional

30 Criado em 1991 pela CNES Software integrado ao instrumento DORIS Calcula em tempo real a localização e a velocidade precisa do satélite (precisão de poucos metros a centímetros) Embutido no Spot-4 (experimento)

31 A cada 10 segundos executa um programa que : Reconhece comandos Prevê a posição do satélite usando um modelo de seu movimento Corrige a posição prevista com base nas medidas conforme o satélite está se aproximando de uma estação Envia a posição calculada para a estação terrestre

32 Fonte: CNES

33 Preparativos para a integração da antena e do receptor MVR, incluindo o software Diode, no satélite Jason-1 Fonte: CNES

34 A eficácia do sistema DORIS evoluiu ao longo dos anos, atingindo uma precisão centimétrica (1 cm) com o Jason-1, lançado em 2001 A precisão é um pouco menor do que com GPS, mas ainda contribui para o ITRF

35 Fonte: CNES

36 Miniaturização dos receptores MVR 2 ª geração Fonte: CNES Dois canais de recepção (o que aumenta a precisão fazendo medições simultâneas em dois sinais diferentes vindos das balizas) Satélites : ENVISAT, Jason-1 e Sport-5

37 Satélites com o sistema DORIS a bordo e aplicações Fonte: CNES

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39 Sistema DORIS foi projetado principalmente para o cálculo preciso da órbita, necessário para observar os oceanos por altimetria A altimetria por satélite mede o tempo gasto por um pulso de radar para viajar do satélite até a superfície e de volta para o receptor do satélite A combinação de dados precisos de satélites produzem dados altimétricos da superfície para aplicações de Geodésia e Geofísica Fonte: CNES

40 Batimetria Anomalias gravitacionais Tsunamis Movimento de placas tectônicas Movimento da crosta terrestre Sistema Internacional de Referência Terrestre

41 Fonte: CNES

42 Movimento do pólo entre 1993 e (a escala de variação ilustrada foi muito exagerada com relação ao tamanho da Terra Fonte: CNES Fonte: CNES

43 Implantação de rede pontos de controle geodésico desde século XVIII Na França, os pesquisadores da IGN atualizaram a rede geodésica do país com auxílio do ITRF E desde 1994 a rede de estações DORIS ajudou a manter a adensar o ITRF e ampliar a cobertura no hemisfério Sul

44 AVISO+ - applications.html.(cnes) CNES - Centre National D Études Spatiales - mission.cnes.fr/fr/doris/fr/gp_applications.htm IERS - Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS) IDS - International DORIS Service - (CNES)