Objectivo geral. GPS Sistema de Posicionamento Global

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1 FC 211 Organização Inicial do Teatro de Operações GPS Sistema de Posicionamento Global GPS Sistema de Posicionamento Global TEMAS O que é o sistema GPS? Outros sistemas; Componentes genéricos do sistema GPS; Interferências no sinal/erros; Utilização de um GPS (utilizador): Aplicações práticas do GPS; Tratamento da informação dada pelo GPS; : GPSmap 60CSx (Garmin); 2 40 Objectivo geral No final da unidade de formação os formandos deverão estar aptos a utilizar o equipamento do utilizador de GPS indicado para a formação

2 GPS Sistema de Posicionamento Global O GPS é um sistema de navegação (posicionamento geográfico) baseado numa rede inicial de 24 satélites, sendo que dão uma volta à Terra em cada 12 horas; O primeiro satélite GPS surgiu em 1978 e a constelação de 24 satélites ficou completa em 1994; Deverá permitir que um utilizador, completamente isolado, determine com rapidez e precisão a sua posição GPS Sistema de Posicionamento Global O Sistema de Posicionamento Global é um Sistema Global de Navegação por Satélites - Global Navigation Satellite System (GNSS) - desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos. O seu nome oficial NAVSTAR GPS GPS Sistema de Posicionamento Global Em cada satélite existe um relógio atómico de elevada precisão que é emitido; A velocidade de propagação é constante, o que permite determinar o tempo de propagação do sinal e por conseguinte a distância;

3 GPS Sistema de Posicionamento Global Usam-se técnicas de triangulação para determinar a nossa localização; São necessários pelo menos 4 satélites visíveis porque temos 4 incógnitas: x, y, z e precisão do relógio local, ou seja, 3 para calcular as coordenadas e 1 para corrigir a estimativaa de distância; No total são 27 satélites ( reserva) em órbitas circulares de 12h (altitude de 20183Km); 7 40 GPS Sistema de Posicionamento Global A constelação de satélites transmite sinais precisos que permite aos receptores de GPS determinar a sua localização,otempoeasuavelocidade GPS Sistema de Posicionamento Global Outros sistemas GLONASS GPS Russo Precisão: 60 m (uso civil) Funciona melhor que o GPS a Latitudes > 50ºN EGNOS sistema europeu de correcção de GPS Operacional em 2005 Precisão: 5 m GALILEO GPS Europeu Operacional em 2008 (?) Precisão: 2 m Permite p. ex. sistemas de navegação automática 9 40 COMPASS Chinês (após 2008 funcionamento parcial) 3

4 Componentes genéricos do sistema GPS O sistema GPS é composto por três elementos genéricos: segmento espacial; segmento de controlo; segmento de utilizador Componentes genéricos do sistema GPS O segmento espacial: é constituído por todos os satélites do sistema que estejam em órbita, incluindo tanto aqueles que se encontram em operação efectiva como os que se destinam a suprir eventuais avarias e ainda os que se encontrem desactivados mas ainda no espaço Componentes genéricos do sistema GPS O segmento de controlo: é composto por uma estação de controlo principal localizada no Colorado (E.U.A.) e por cinco outras estações de monitorização distribuídas estrategicamente pelo globo. Para além destas estações existem três antenas terrestres colocadas de modo aproximadamente equidistante sobre o equador Na eventualidade de alguma catástrofe, estão permanentemente em estado de imediata entrada ao serviço duas estações de controlo principal redundantes, ambas localizadas nos E.U.A., uma na Califórnia e a outra no Maryland. 4

5 Componentes genéricos do sistema GPS O segmento de utilizador: são os equipamentos de GPS que em condições de funcionamento utilizam o sistema. Osequipamentos de GPS podem ser: Equipamentos fixos; Equipamentos móveis (a maioria) Componentes genéricos do sistema GPS O segmento de utilizador: Equipamentos fixos: são colocados em pontos cujas coordenadas são conhecidas com elevado grau de precisão e destinam-sese ao cálculo de correcções que permitem aumentar grandemente a precisão das coordenadas calculadas por outros equipamentos GPS Componentes genéricos do sistema GPS O segmento de utilizador: Equipamentos móveis: são utilizados no terreno nas tarefas de navegação, levantamento e de implantação. O processo de identificação de um ponto receptor a partir de sinais de satélite é o que caracteriza o GPS. O receptor capta os sinais de quatro satélites para determinar as suas próprias coordenadas, e ainda o tempo

6 Componentes genéricos do sistema GPS O segmento de utilizador: Receptores GPS vêm numa variedade de formatos, de dispositivos integrados dentro de carros, telefones, e relógios, a dispositivos dedicados somente ao GPS (marcas como Trimble, Garmin, Leica, Magellan ) Interferências no sinal/ erros O nível de precisão do sistema GPS depende do tipo de equipamento mas também de outros factores como: atrasos da propagação do sinal na ionosfera e na troposfera; perturbações na progressão do sinal, causadas por edifícios, escarpas rochosas, ; desajustes nos relógios dos receptores GPS; erros de órbita, dos próprios satélites; número de satélites visíveis pelo receptor; posição dos satélites no espaço; Utilização de um GPS (utilizador) Aplicações práticas do GPS Levantamentos: marcação de pontos (tanques de água, início dos incêndios, locais de ocorrências, heliportos, helipistas, casas, ) marcação de linhas (estradas, caminhos, aceiros, arrifes, pistas, ) marcação de polígonos (delimitação e cálculo áreas, )

7 Utilização de um GPS (utilizador) Aplicações práticas do GPS Aviação geral e comercial; Navegação marítima; Navegação terrestre Utilização de um GPS (utilizador) Aplicações práticas do GPS Orientação: orientação em relação ao Norte; rumo: localização ação de um ponto/ o/ destino; velocidade de deslocação; estimativas da hora de chegada a um destino; Medição de tempos; Transformação de coordenadas; Tratamento da informação dada pelo GPS Ligação a Sistemas de Informação Geográfica Indicação de pontos de interesse próximos; Direcções para chegar a um destino Tendo em conta por exemplo os sentidos de trânsito possíveis dentro de uma cidade

8 Nas sessões práticas, antes de iniciar a marcação de pontos e de linhas, ou seja, antes de iniciar os levantamentos, deverá: Verificar se tem energia (pilhas ou bateria); Ligar o GPS e aguardar a captação ação de sinal de satélite (mínimo 4 sinais de satélites completos); Calibrar a bússola, nos GPS em que seja necessário, sempre que mude de pilhas; Manter o GPS na posição vertical, dado que tem uma antena através da qual faz a recepção do sinal de satélite; Configurar o GPS no MENU, definindo o tipo de coordenada que pretende utilizar (geográfica, UTM ou outra), o Datum (Europeu 1950, WGS84, ou outro), unidades (métricas, ou outras), Verifique se tem cordão, que deve utilizar no pulso para evitar que o GPS possa cair. Ligue o GPS (também desliga neste botão) Verifique as pilhas Verifique as funcionalidades ao seu dispor no receptor GPS O GPS tem diversas funções e várias páginas que poderá explorar!

9 IN/ OUT: é um zoom quando estiver na página de mapa; FIND: encontrar um ponto; marcar um rumo; MARK: marcar um ponto; PAGE: mudar de página (para a frente); no caso de querer voltar à página anterior seleccione QUIT; QUIT: sair de; voltar atrás; ENTER: seleccionar algo; OK Mude de página (PAGE) até encontrar o MENU PRINCIPAL; Vamos configurar as DEFINIÇÕES do GPS; Para isso seleccione DEFINIÇÕES (e botão ENTER); Já nas definições seleccione SEQUÊNCIA DE PÁGINA. Aqui vai seleccionar as páginas que pretende visualizar no GPS Dentro da sequência de página: experimente a adicionar todas as páginas e verifique o que sucede; experimente APGR TUDO e verifique o que sucede; insira agora página a página as que se mostram abaixo fazendo ADICIONAR PÁGINA e seguindo a sequência que se mostra; Ficou para já com todas as páginas necessárias para a formação!

10 Continuando a configurar as DEFINIÇÕES do GPS: Nas DEFINIÇÕES UNIDADES, defina o tipo de coordenada e as unidades com que pretende trabalhar. Por exemplo, com os meios aéreos será/poderá ser coordenada Geográfica (_º _ _ N _º _ W) Datum WGS84; Para provas de orientação, levantamento de pontos, deverá verificar a coordenada das Cartas Militares com que está a trabalhar. Por exemplo, coordenada UTM Datum Europeu de 1950 (azul na carta militar 1:25000) Percorra as diversas páginas do GPS seleccionando a tecla PAGE; Cada página pode ser configurada em termos de visualização do ecrã da forma que se pretende. Para isso, na página em que pretende visualizar outros dados (no exemplo é a página de satélite) clique no BOTÃO MENU e depois em ALTERAR CAMPOS DE DADOS, depois selecciona os dados que pretende visualizar

11 Deve também, no MENU PRINCIPAL DEFINIÇÕES CALIBRAÇÃO, calibrar a bússola; Ou então, vai à página da BÚSSOLA selecciona botão de MENU CALIBRAR BÚSSOLA Nota: recorde que é o botão ENTR que lhe permite seleccionar os dados, as letras, os números. Sempre que pretende efectuar uma operação seleccione ENTR Analise as diversas páginas existentes (PAGE) a partir do menu principal Verifique a página de marcação de um ponto. Para tal seleccione a tecla MARK. Sempre que pretende marcar um ponto deverá: Ter sinal de satélite (mínimo 4): para tal não poderá estar dentro de um espaço fechado como uma sala de formação. Deverá ir para o exterior e procurar locais abertos, isto é, que não tenham a interferência de construções, copas de árvores muito densas espaços amplos e abertos são bons locais para treinar. Seleccione o símbolo (no canto superior esquerdo) que pretende para o seu ponto; Seleccione um nome para o ponto (habitue-se desde o início a organizar a sua informação);

12 34 40 Os pontos marcados poderão ser encontrados da seguinte forma: Seleccione FIND PONTOS Desta mesma forma poderá tirar o rumo entre dois pontos. Tenha em atenção que existem muitas funções e campos no GPS que só serão executadas ou preenchidos quando o GPS tiver sinal de satélite suficiente e se vocês se encontrar em movimento além de que o GPS deverá ter alimentação suficiente (pilhas com carga). Cálculo de áreas Seleccione PAGE até encontrar a página CÁLCULO DE ÁREAS Para a determinação de uma área deve iniciar a marcação do perímetro no mesmo ponto onde terminará a marcação. Colocando-se no ponto onde pretende iniciar o cálculo, deve seleccionar na página INICIAR, começando a deslocar-se até terminar no mesmo local. Ao terminar selecciona PARAR Cálculo de áreas Colocando-se no ponto onde pretende iniciar o cálculo, deve seleccionar INICIAR, na página de cálculo de áreas; Deve depois deslocar-se, percorrendo todo o perímetro (por exemplo de uma área ardida). Deve terminar no local onde iniciou a prova

13 Cálculo de áreas Ao terminar selecciona PARAR; GRAVE a área na unidade mais conveniente (m 2, ha, ); Pode mudar a cor do perímetro; O trabalho que realizou, ou seja, o levantamento do perímetro e cálculo da área ardida, fica guardado na página de TRAJECTOS. Sítios de pesquisa com interesse / tgps/ l Revisões O que é o sistema GPS? Outros sistemas; Componentes genéricos do sistema GPS; Interferências no sinal/erros; Utilização de um GPS (utilizador): Aplicações práticas do GPS; Tratamento da informação dada pelo GPS; : GPSmap 60CSx (Garmin);

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