O Sistema Gps E O Uso Do Receptor De Navegação

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DOP ...cont. posicionamento representado por um quadrado Posição relativa dos satélites podem produzir erros 4 seg 6 seg psuedorange posicionamento disperso quando os satélites são próximos psuedorange PDOP BOM PDOP RUIM 184 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial Características dos Sinais GPS O código C/A (Coarse/Acquisition code) se repete a cada 1 milisegundo, enquanto que o P (Precision code) a cada 267 dias. Este período de 267 dias é subdividido em segmentos de 7 dias, sendo atribuída a cada satélite a sequência de código para um segmento A portadora L1 é modulada com os códigos C/A e P (ou Y), enquanto L2 apenas com o P (ou Y) 140 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 73 O sistema de coordenadas planas UTM. (Universal Transverso de Mercator ) ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DO SISTEMA UTM Concebido para ser aplicado à projeção transversa conforme de Gauss. O sistema UTM propõe que a superfície de projeção seja limitada por meridianos múltiplos de 6º, coincidentes com os fusos da carta do mundo ao milionésimo. São ao todo 60 fusos numerados a partir do antimeridiano de Greenwich no sentido anti-horário. O Brasil é coberto pelos fusos de nos 18 a 25. No sentido dos pólos a superfície de projeção deve ser limitada na latitude de 80º. O coeficiente de redução K0 =(1-1/2.500) = 0,9996 que corresponde a tomar um cilindro reduzido desse valor, de forma a torna-se secante ao esferóide terrestre. Isso diminui o valor absoluto das deformações, e em lugar de termos uma só linha de verdadeira grandeza ( cilindro tangente: K = 1 ) e deformações sempre positivas (ampliações ) passamos a ter duas linhas de deformação nula ( K = 1) com redução no interior (K< 1 ) e ampliações no exterior ( K > 1). Véras,Rogério ([email protected]) 74 Véras,Rogério ([email protected]) 75 O CILINDRO TRANSVERSAL TANGENTE Véras,Rogério ([email protected]) 76 PROJEÇÃO CILÍNDRICA TRANSVERSA DE MERCATOR (Tangente) - Cilíndrica. - Conforme. - Representa sem deformação, todos os ângulos em torno de quaisquer pontos, e decorrente dessa propriedade, não deforma pequenas regiões - Analítica. - Tangente (a um meridiano). - Os meridianos e paralelos não são linhas retas, com exceção do meridiano de tangência e do Equador. - Aplicações: Indicada para regiões onde há predominância na extensão Norte-Sul. É muito utilizada em cartas destinadas à navegação. Véras,Rogério ([email protected]) 72 O sistema de coordenadas planas UTM. (Universal Transverso de Mercator ) Em 1951, a União Geodésica e Geofísica Internacional (UGGI) reunida em assembléia na cidade de Bruxelas recomendou às nações a adoção do sistema UTM na projeção conforme de Gauss. O Brasil veio a adotar esta recomendação em 1955. Do dito acima conclui-se que o sistema UTM não é sistema de projeção e sim um método prático para se calcular: a) coordenadas planas através das geodésicas e vice-versa (transformações); b) o transporte de coordenadas planas no elipsóide, segundo lados e ângulos elipsóidicos; c) a convergência meridiana; d) os azimutes e lados planos e elipsóidicos. O sistema UTM é um sistema limitado, por isso não deve ser usado abusivamente e em substituição à geodésia superior. Nas grandes triangulações é mais preciso transportar coordenadas geodésicas, em primeiro lugar, para depois transformar em planas. Véras,Rogério ([email protected]) 71 VÉRTICES DE TRIANGULAÇÃO E ESTAÇÕES DE POLIGAONAL Véras,Rogério ([email protected]) 70 O SIRGAS2000 Estações de Referência: As 21 estações da rede continental SIRGAS2000, estabelecidas no Brasil constituem a estrutura de referência a partir da qual o sistema SIRGAS2000 é materializado em território nacional. Está incluída a estação SMAR, pertencente à Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo do Sistema GPS (RBMC), cujas coordenadas foram determinadas pelo IBGE posteriormente à campanha GPS SIRGAS2000. Época de Referência das coordenadas: 2000,4 Materialização: Estabelecida por intermédio de todas as estações que compõem a Rede Geodésica Brasileira, implantadas a partir das estações de referência. SIRGAS2000 SAD69 X' = X + 67,35 m Y' = Y 3,88 m Z' = Z + 38,22 m Dist. entre origens: 77,54m SIRGAS2000 WGS84 X' = X + 0,48 m Y' = Y + 0,49 m Z' = Z – 0,30 m Dist. entre origens: 0,75m Véras,Rogério ([email protected]) 67 Os sistemas WGS84 (World Geodesic System 1984) e SAD69 não têm origens coincidentes. Para efeito de transformação entre os dois Sistemas considera-se que seus eixos de rotação e os planos definidores dos meridianos origens sejam paralelos e com mesma escala, cabendo ai apenas as translações nos eixos X , Y e Z. Relação entre o SAD69 com o WGS84 Véras,Rogério ([email protected]) 68 Relação entre o SAD69 e o WGS84 X´ = X + 66,87m Y´ = Y - 4,37m Z´ = Z + 38,52m Parâmetros divulgados pelo IBGE Véras,Rogério ([email protected]) 66 Transformação de Sistemas – parâmetros de Transformação (considerando Rx = Ry = Rz =0 e e=0) SAD-69 WGS-84 DX= - 66,87 m WGS-84 C. Alegre DX = 205,57 m DY= + 4,37 m DY= - 168,77 m DZ = - 38,52 m DZ = 4,12 m WGS-84 SAD-69 DX= 66,87 m C. Alegre WGS-84 DX = - 205,57m DY= - 4,37 m DY= 168,77 m DZ = 38,52 m DZ = - 4,12 m SAD-69 C. Alegre DX = 138,70 m SAD69 SIRGAS2000 DX = - 67,35m DY= - 164,40 m DY= 3,88m DZ = 34,40 m DZ = - 38,22 m C. Alegre SAD-69 DX = -138,70 m SIRGAS2000 WGS84 (NÃO DIVULGADO) DX = 0,48m DY= 164,40 m DY= 0,49m DZ = -34,40 m DZ = - 0,30 m Véras,Rogério ([email protected]) 69 O SIRGAS2000 Através da resolução R.PR – 1/2005, datada de 25/2/2005, o Presidente do IBGE - FUNDAÇÃO INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, alterou a caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro. Diz o IBGE: Caracterização do SIRGAS2000 Sistema Geodésico de Referência: Sistema de Referência Terrestre Internacional – ITRS (International Terrestrial Reference System) Figura geométrica para a Terra: Elipsóide do Sistema Geodésico de Referência de 1980 (Geodetic Reference System 1980 – GRS80) Semi-eixo maior a = 6.378.137 m Achatamento f = 1/298,257222101 Origem: Centro de massa da Terra Orientação: Pólos e meridiano de referência consistentes em ±0,005" com as direções definidas pelo BIH (Bureau International de l´Heure), em 1984,0. SIRGAS - Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas Véras,Rogério ([email protected]) 78 O sistema de coordenadas planas UTM. (Universal Transverso de Mercator ) CILINDRO TRANSVERSAL E SECANTE Véras,Rogério ([email protected]) 77 O CILINDRO SECANTE NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial Características dos Sinais GPS As observações das fases das ondas portadoras, analogamente àquelas obtidas a partir dos códigos, também fornecem indiretamente a medida da distância receptor-satélite. Entretanto, neste caso específico, como o que se mede é a diferença de fase entre o sinal que chega do satélite e o gerado pelo oscilador do receptor, existe uma incógnita adicional na observação da distância, denominada de ambiguidade, que é o número inteiro de ciclos que a onda levou para chegar ao receptor no início do período de rastreamento. 142 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 85 Numeração dos fusos UTM MG λ=0º λ=90º E λ=90º W λ=180º E ou W Plano do equador 1 15 λ=42ºw λ=48ºw 23 24 Meridiano de Greenwich Antimeridiano de Greenwich 31 60 λ=36ºw Véras,Rogério ([email protected]) 79 PS Plano do equador PN Paralelo 84º N Paralelo 80º S Visão de um fuso UTM PS PN Véras,Rogério ([email protected]) 86 Véras,Rogério ([email protected]) 87 Véras,Rogério ([email protected]) 83 O sistema de coordenadas planas UTM. (valores aproximados) MC E N' E' N 500.000,000m 10.000.000,000m P E= 558.132m N= 1.116.883m E=833.980m N= 10.000.000m E= 500.000m N= 10.000.000m E=166.020m Véras,Rogério ([email protected]) 84 PS PN G 23 24 90ºW 0º 36ºW 42ºW 48ºW PS PN G 1 15 Numeração dos fusos UTM 23 24 90ºW 0º 180º 180º- 24*6º=36ºW Status da constelação GPS 143 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 81 O sistema de coordenadas planas UTM (Universal Transverso de Mercator ) Os eixos cartesianos ortogonais são as transformadas do meridiano central do fuso e do equador. A origem do sistema coincide com cruzamento dos dois. Designação das coordenadas plano-retangulares pelas letras N e E respectivamente abscissa e ordenada. Com o objetivo de evitar as coordenadas negativas, o sistema propõe o acréscimo das constantes 10.000.000 m para o equador, só para os pontos situados no hemisfério sul, e 500.000,000 m ao meridiano central ( MC ). Assim temos: N = N' (no hemisfério norte ) N = 10.000.000 m - N' ( no hemisfério sul ) E = 500.000 m + E' (a leste do MC ) E = 500.000 m - E' ( a oeste do MC ) Véras,Rogério ([email protected]) 80 O sistema de coordenadas planas UTM. (Universal Transverso de Mercator ) 30 MC N E Borda do Fuso 1º 37' Valor válido para = 0º Véras,Rogério ([email protected]) 82 O sistema de coordenadas planas UTM (Universal Transverso de Mercator ) A leste do MC e no HS E = 500.000m + E' N = 10.000.000m –N' A oeste do MC e no HS E = 500.000m - E' N = 10.000.000m –N' 0 E' 333360m E' e N' são afastamentos MC E N1' E1' N 500.000m 10.000.000,000m P1 P N' E' Véras,Rogério ([email protected]) 65 Z Y X Transformação de Sistemas ΔX, ΔY e ΔZ, são termos de translação; Rx, Ry e Rz, são termos de rotação, expresso em segundo de arco; e = fator de escala, expresso em partes por milhão (ppm); X1, Y1, Z1 = Coordenadas no Datum Origem; X2, Y2, Z2 = Coordenadas no Datum de Destino Rz Ry Rx Z' Y' X' Véras,Rogério ([email protected]) 63 O referencial Planimétrico O Sistema Geodésico Brasileiro integra o Sul-Americano de 1969 (SAD69), definido a partir dos parâmetros: ( NOTA: SUBSTITUIDO PELO SIRGAS2000) a- figura geométrica da Terra: - Elipsóide Internacional de 1967: a (semi-eixo maior) = 6.378.160,000 m f (achatamento) = 1/298,25 b- Orientação : - Geocêntrica: eixo de rotação paralelo ao eixo de rotação da Terra; plano meridiano origem paralelo ao plano meridiano de GREENWICH, como definido pelo BIH (Bureau International de L´Heure); Véras,Rogério ([email protected]) 53 O GPS utiliza um sistema ECEF (Earth Centered - Earth Fixed) - mais concretamente o WGS-84 - em que, como o próprio nome indica, se considera que o sistema de coordenadas tem origem no centro de massa da Terra e, estando-lhe fixo, roda com ela. Segmento do Usuário O GPS fornece dois serviços de posicionamento em tempo real : SPS - "Standard Positioning Service" PPS - "Precise Positioning Service" Monitoramento de veículos GIS Levantamentos geodésicos Reflorestamento Exploração de óleo Orientação de máquinas Navegação terrestre Cadastro Navegação marítima Polícia Mapeamento Reconhecimento Hidrografia Serviços Aproximação e decolagem aeronaves Caminhadas 150 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 54 O geóide   Segundo LISTING [ in GEMAEL, 1987], a verdadeira forma da terra é o geóide: superfície livre das águas dos mares ( nível médio ) em equilíbrio, prolongada através dos continentes e normal em cada ponto à direção da gravidade. É pois uma superfície eqüipotencial cuja equação matemática tem sido alvo de exaustivos estudos com vistas a sua determinação, pois é escasso o conhecimento do campo gravitacional terrestre. Segmento Controle / Monitoramento 5 Estações para cobertura mundial Monitoramento pelo DoD Todas tem funções de monitoração Recebem sinais de todos os satélites Coletam dados Meteorológicos (usados para modelo ionosférico ) Transmitem dados para o MCS Master Control Station Injeção de dados nos satélites parâmetros de predição orbital (efemérides) correções aos relógios dos satélites modelos ionosféricos NAVDATA mensagens gerais 149 Véras,Rogério ([email protected]) Portadoras GPS Os sinais são derivados a partir de uma freqüência gerada por um clock atômico, f0 = 10.23 MHz L1 é 154 x f0 = 1575.42 MHz, comprimento de onda 0.19 m L2 é 120 x f0 = 1227.60 MHz, comprimento de onda 0.24 m f0 x 120 f0 x 154 f0 151 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 64 O referencial Planimétrico - Topocêntrica: no vértice CHUÁ da cadeia de triangulação do paralelo 20º S: = 19º 45' 41,6527'' S = 48º 06' 04,0639'' W Gr Ag = 271º 30' 04,05'' SWNE para VT-UBERABA N = 0 m Y Z X G CHUÁ VT-UBERABA Plano do Equador Véras,Rogério ([email protected]) 52 O SISTEMA DE COORDENADAS Coordenadas cartesianas tridimensionais – relação com as coordenadas geodésicas Y Z p X G Y Z X Y Z p X h G N Códigos PRN Código C/A Coarse Acquisition Code Repetido cada 1 milisegundo Cada SV gera um único código Taxa de transmissão 1.023 MHz Código P Preciso Repetido cada 267 dias Cada SV usa um segmento de 7 dias Taxa de transmissão 10.23 MHz C/A P 152 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 51 O SISTEMA DE COORDENADAS Coordenadas tridimensionais geodésicas Latitude geodésica ( ): o ângulo formado pela normal ao elipsóide no ponto de observação com sua projeção equatorial. Tem mesma variação e convenção da latitude astronômica. Longitude geodésica ( ): é o ângulo formado entre o meridiano geodésico de Greenwich ( origem ) e o meridiano geodésico do ponto. Tem mesma variação e convenção da longitude astronômica. Altitude geodésica ou geométrica ( h ):é a distância, contada sobre a normal ao elipsóide, do ponto à superfície do modelo. (Fornecida pelo sistema GPS) Código C/A Fornece em tempo real posição autônoma (isolada) Precisão afetada pela SA Posições refinadas podem ser obtidas aplicando correções diferenciais Aplicadas em tempo real ou pós-processada Precisão desde submétrica até 10 metros 153 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial Características dos Sinais GPS O sistema GPS fornece dois tipos de observação diretamente associados à componente do sinal rastreado: pseudo-distâncias, obtidas a partir da observação dos códigos, e fases das portadoras. A observação dos códigos propicia a medida do tempo de propagação do sinal entre um determinado satélite e o receptor, que multiplicado pela velocidade da onda eletromagnética ocasiona o conhecimento da distância percorrida pelo sinal 141 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 55 O Geóide, o Elipsóide e a Superfície Terrestre Véras,Rogério ([email protected]) 56 O Geóide, o Elipsóide e a Superfície Terrestre Altitude ortométrica ( H ) Altitude geométrica ( h ) Estrutura do Sinal dos Satélites resumo Duas freqüências portadoras L1 - 1575.42 Mhz L2 - 1227.6 MHz Três modulações Dois Códigos PRN C/A: Código Civil L1 Opção em L2 no futuro P: Código Militar (Y se encriptado) L1 L2 Mensagem de navegação (NAVDATA) L1 L2 144 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 60 Para efeito da cartografia nacional, os levantamentos devem estar referenciados a sistemas de referências: 1- Altimétrico; 2- Planimétrico; 3- Gravimétrico. Véras,Rogério ([email protected]) 61 O referencial altimétrico Para origem das altitudes (ou Datum altimétrico ou Datum vertical) foram adotados: Porto de Santana - correspondente ao nível médio determinado por um marégrafo instalado no Porto de Santana (AP) para referenciar a rede altimétrica do Estado do Amapá que ainda não está conectada ao restante do País. Imbituba - idem para a estação maregráfica do porto de Imbituba (SC), utilizada como origem para toda rede altimétrica nacional à exceção do estado Amapá. Véras,Rogério ([email protected]) 62 Cálculo da posição ...cont. A 4ª medição decidirá entre os dois pontos A 4ª medição apontará para só um dos pontos A 4ª medição permite resolver (remover) o erro do clock (tempo) do receptor 148 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 59 Nota: Através da resolução R.PR – 1/2005, datada de 25/2/2005, o Presidente do IBGE - FUNDAÇÃO INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, alterou a caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro. Diz o IBGE: "...fica estabelecido como novo sistema de referência geodésico para o SGB e para o Sistema Cartográfico Nacional (SCN) o Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS), em sua realização do ano de 2000 (SIRGAS2000). Para o SGB, o SIRGAS2000 poderá ser utilizado em concomitância com o sistema SAD 69. Para o Sistema Cartográfico Nacional (SCN), o SIRGAS2000 também poderá ser utilizado em concomitância com os sistemas SAD 69 e Córrego Alegre, conforme os parâmetros definidos nesta Resolução. A coexistência entre estes sistemas tem por finalidade oferecer à sociedade um período de transição antes da adoção do SIRGAS2000 em caráter exclusivo. Neste período de transição, não superior a dez anos, os usuários deverão adequar e ajustar suas bases de dados, métodos e procedimentos ao novo sistema." (grifo nosso) Véras,Rogério ([email protected]) 58 DECRETO Nº 89.817, DE 20 DE JUNHO DE 1984. (Estabelece as Instruções Reguladoras das Normas Técnicas da Cartografia Nacional. ) Art. 21. Os referenciais planimétrico e altimétrico para a Cartografia Brasileira são aqueles que definem o Sistema Geodésico Brasileiro - SGB, conforme estabelecido pela Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, em suas especificações e normas. (Redação dada pelo Decreto nº 5.334, de 2005) Cálculo da posição A partir de distâncias a vários satélites pode-se obter a posição através de uma equação matemática Uma medição fornece a posição sobre a superfície de uma esfera 4 incógnitas: Latitude Longitude Altitude Tempo São necessárias 4 equações Estamos em algum ponto sobre a esfera 20.000 km 145 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 57 Ponto em Parnaíba N = 8,44m (Mapgeo2004) IBGE Ponto em Parnaíba N = - 19,38m (Mapgeo2004) IBGE Ponto em Teresina CT-UFPI N = - 21,60m (Mapgeo2004) IBGE Ponto em Teresina CT-UFPI N = 3,88m (Mapgeo2004) IBGE Elipsóide Geóide SF Elipsóide Geóide SF Cálculo da posição ...cont. Uma segunda medição fornece como solução a interseção entre duas esferas: uma circunferência Interseção: cicunferência 20.000 km 21.000 km 146 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 88 Cuidado: cada fuso define um sistema de coordenadas São portanto 60 sistemas Responda: dadas as coordenadas UTM de um ponto você tem condições de localiza-lo em um mapa? Para individualizar um ponto no plano cartográfico, além das coordenadas planas UTM (E,N), temos que ter o conhecimento do número do Fuso UTM ou da Longitude do MC. Qual o fuso UTM que contém o ponto de coordenadas geodésicas = 10º 17' 14,1814'' S = 45º 10' 51,0848'' W MC = 6xF-183 MC =6xint( /6)+3 (considerar sempre positivo) F = (MC+183)/6 (considerar o sinal do MC) Os valores das coordenadas UTM dependem das latitudes e longitudes dos pontos, que por sua vez dependem o referencial geodésico, por isso, é cabível evidencia-lo Véras,Rogério ([email protected]) 89 Visão dos fusos UTM que cobrem o Piauí Véras,Rogério ([email protected]) 90 MC E N 500.000m 10.000.000,000m Convergência meridiana de um ponto na quadrícula UTM. (relação do norte da quadrícula com o norte geográfico ou verdadeiro) Convergência meridiana ( ) (-) NV NQ =Δλsenφ (valor aproximado) Δλ = (λ–λmc) Ex: λ = - 42º ; λmc= - 45º Δλ = 3º φ = 0º = 0º φ = - 80º = -2º 57' 16" NV NQ NV NQ NM NM + - Cálculo da posição ...cont. Solução adicionando uma 3ª medição: dois pontos A interseção de três esferas são só dois pontos Na prática 3 medições são suficientes para determinar a posição. Um dos pontos (solução) é descartado já que é uma solução impossível, no espaço ou em alta velocidade. 147 Véras,Rogério ([email protected]) 01 02 05 17 06 29 10 11 18 25 26 SH-21 SH-22 SI-22 123 Véras,Rogério ([email protected]) Estes números são conhecidos como "MI" que quer dizer número correspondente no MAPA-ÍNDICE. O número MI substitui a configuração do índice de nomenclatura para escalas de 1:100.000, por exemplo, à folha SD-23-Y-C-IV corresponderá o número MI 2215. Para as folhas na escala 1:50.000, o número MI vem acompanhado do número (1,2,3 ou 4) conforme a situação da folha em relação a folha 1:100.000 que a contém. Por exemplo, à folha SD-23-Y-C-IV-3 corresponderá o número MI 2215-3. 124 Véras,Rogério ([email protected]) Para as folhas de 1:25.000 acrescenta-se o indicador (NO,NE,SO e SE) conforme a situação da folha em relação a folha 1:50.000 que a contém, por exemplo, à folha SD-23-Y-C-IV-3-NO corresponderá o número MI 2215-3-NO. A aparição do número MI no canto superior direito das folhas topográficas sistemáticas nas escalas 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000 é norma cartográfica hoje em vigor, conforme recomendam as folhas-modelo publicadas pela Diretoria de Serviço Geográfico do Exército, órgão responsável pelo estabelecimento de Normas Técnicas para as séries de cartas gerais, das escalas 1:250.000 e maiores. 125 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS 126 Véras,Rogério ([email protected]) MAPA ÍNDICE Além do índice de nomenclatura, dispomos também de um outro sistema de localização de folhas. Neste sistema numeramos as folhas de modo a referenciá-las através de um simples número, de acordo com as escalas. Assim: - para as folhas de 1:1.000.000 usamos uma numeração de 1 a 46; para as folhas de 1:250.000 usamos uma numeração de 1 a 550; - para as folhas de 1:100.000, temos 1 a 3036; 122 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 121 Carta situada a oeste do MC -10º 30' 46ºW 46º 30'W -10º -10º 30' transformada de meridiano transformada de paralelo Grid UTM Visão exagerada para efeito de entendimento -10º 30' 46º 30'W 46ºW Véras,Rogério ([email protected]) 120 Carta situada a leste do MC 43ºW 43º 30'W -10º -10º 30' transformada de meridiano transformada de paralelo Grid UTM Visão exagerada para efeito de entendimento 43º 30'W -10º 43ºW -10º 30' Véras,Rogério ([email protected]) 119 Visão de uma carta Véras,Rogério ([email protected]) 118 As cartas com escalas maiores do que 1:25.000, ainda não têm uma articulação e sistematização oficial. As bordas, superior e inferior, das cartas do mapeamento sistemático, são transformadas de arcos de paralelos. As bordas, direita e esquerda, das cartas do mapeamento sistemático, são transformadas de arcos de meridianos. por isso ao observar uma carta podemos notar a seguinte situação: 117 Articulação e sistematização de cartas 4º 15'S 4º30'S 42º W 42º 15' W SB23-X-B-III-4 4ºS 4º 22,5' S NO NE SE SO 42º 7,5' W SB23-X-B-III-4-NO SB23-X-B-III-4-NE SB23-X-B-III-4-SO SB23-X-B-III-4-SE Véras,Rogério ([email protected]) GPS Sistema de Posicionamento Global, conhecido por GPS (Global Positioning System) ou NAVSTAR-GPS (Navigation Satellite with Time And Ranging) é um sistema de radio-navegação desenvolvido e administrado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América (DoD-Department Of Defense), 127 Véras,Rogério ([email protected]) A concepção do sistema permite que um usuário, em qualquer local da superfície terrestre, tenha a sua disposição, no mínimo, quatro satélites que podem ser rastreados. Este número de satélites permite o posicionamento em tempo real. A idéia básica do princípio de navegação consiste da medida das chamadas pseudo-distâncias entre o usuário e quatro satélites. GPS 128 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Conhecendo as coordenadas dos satélites num sistema de referência apropriado, é possível calcular as coordenadas da antena do usuário com respeito ao mesmo sistema de referência dos satélites Do ponto de vista geométrico, somente três medidas de pseudo-distâncias seriam suficientes. A quarta medida é necessária devido a não sincronização dos relógios dos satélites com o do usuário. 129 Véras,Rogério ([email protected]) 136 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial 137 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial Características dos Sinais GPS A função do segmento espacial é gerar e transmitir os sinais GPS (códigos, portadoras e mensagens de navegação). Estes sinais são derivados da freqüência fundamental fo de 10,23 Mhz, apresentando a seguinte estrutura: Ondas Portadoras: L1 = 154.fo = 1575,42 Mhz = 19 cm L2 = 120.fo = 1227,60 Mhz = 24 cm 138 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial Características dos Sinais GPS Modulados em fase com as portadoras, os códigos são seqüências de +1 e -1 (Pseudo Random Noise codes - PRN codes), emitidos a frequências de : Código C/A: fo /10 = 1,023 Mhz = 300m Código P: fo = 10,23 Mhz = 30m 139 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial constelação dos satélites GPS 135 Véras,Rogério ([email protected]) 134 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial Desta forma, a posição de cada satélite se repete, a cada dia, quatro minutos antes que a do dia anterior. Esta configuração garante que no mínimo quatro satélites GPS sejam visíveis em qualquer ponto da superfície terrestre, a qualquer hora. 133 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Segmento Espacial consiste de 24 satélites distribuídos em seis planos orbitais igualmente espaçados altitude aproximada de 20.200km planos orbitais são inclinados 55º em relação ao equador período orbital é de aproximadamente 12 horas siderais cobertura global 132 Véras,Rogério ([email protected]) NOÇÕES SOBRE GPS Primeiro satélite teste (Bloco I) lançado em 1978. Satélites operacionais desde 1989 (Bloco II & Bloco IIA) Bloco II & Bloco IIA lançados por foguetes Delta II de Cabo Canaveral Próxima Geração de satélites (Bloco IIR) em produção; maior vida útil, melhor precisão, maior autonomia 130 Véras,Rogério ([email protected]) 116 Articulação e sistematização de cartas 4ºS 4º30'S 42º W 42º 30' W SB23-X-B-III 4ºS 4º 15' S 1 2 4 3 42º 15' W SB23-X-B-III-1 SB23-X-B-III-2 SB23-X-B-III-3 SB23-X-B-III-4 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 115 Articulação e sistematização de cartas 4ºS 5ºS 42º W 43º 30' W SB23-X-B 5ºS 4º30'S III 42º 30' W 43º W II VI V IV I SB23-X-B-I SB23-X-B-III SB23-X-B-IV SB23-X-B-V SB23-X-B-II SB23-X-B-VI Véras,Rogério ([email protected]) 114 Articulação e sistematização de cartas SB23-X 4ºS 42º W 45º W 6ºS A B D C 5ºS 43,5º W SB23-X-A SB23-X-B SB23-X-C SB23-X-D Véras,Rogério ([email protected]) 97 Sexta-feira, 25 de Abril de 2008 O presidente Luiz Inácio Lula da Silva sancionou, sem vetos, o projeto de lei que reduz o fuso horário do Acre e de parte dos estados do Amazonas e do Pará A Lei nº 11.662/2008 entra em vigor em 60 dias e atinge pelo menos 46 municípios do Norte do país. "Art. 2º ..................................................................................   b) o segundo fuso, caracterizado pela hora de Greenwich 'menos três horas', compreende todo o litoral do Brasil, o Distrito Federal e os Estados interiores, exceto os relacionados na alínea 'c' deste artigo;  c) o terceiro fuso, caracterizado pela hora de Greenwich 'menos quatro horas', compreende os Estados de Mato Grosso, de Mato Grosso do Sul, do Amazonas, de Rondônia, de Roraima e do Acre. " N o t í c i a Véras,Rogério ([email protected]) 98 Situação antes da vigência da lei nº 11.662/2008 Véras,Rogério ([email protected]) 99 Situação após a vigência da lei nº 11.662/2008 Véras,Rogério ([email protected]) 100 Articulação e sistematização de cartas SH-21 SH-22 SI-22 Véras,Rogério ([email protected]) 96 - 60º 30' 15'' - 5º 30' 30'' - 60º 30' 15'' - 5º 45' 30'' - 60º 45' 15'' - 5º 30' 30'' - 60º 45' 15'' - 5º 45' 30'' DESCUBRA O NÚMERO DO FUSO UTM E SEU MC Segmentos GPS Segmento Espacial Segmento do Usuário Estações de Monitoramento Diego Garcia Ascension Is. Kwajalein Hawaii Segmento de Controle Colorado Springs 131 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 95 45º Véras,Rogério ([email protected]) 94 Número do fuso UTM Zona UTM Valor do E (UTM), em metros Valor do N (UTM), em metros Véras,Rogério ([email protected]) 93 Planificação do globo terrestre e sua divisão em zonas e fusos UTM Zonas de 8º de latitude. O Piauí esta localizado nas Zonas "M" (0º a 8ºS) e "L"(8ºS a 16ºS) Véras,Rogério ([email protected]) 92 Planificação do globo terrestre e sua divisão em zonas e fusos UTM A grade UTM não inclui necessariamente letras na sua designação. A letra 'U', usada como referência pelo Sistema Militar Americano (U. S. Military Grid System), designa a região compreendida entre as latitudes N 48º e N 56º. Letras em ordem alfabética – de sul para norte – são usadas para designar seções de 8º, de forma a coincidir a seção 'U 'entre as referidas latitudes. Alguns receptores usam essa notação, outros apenas indicam se as coordenadas estão no hemisfério norte ou no hemisfério sul. Véras,Rogério ([email protected]) 91 Diferença entre quadrícula UTM e Projeção UTM A Projeção UTM é um sistema de linhas desenhadas (projetadas) em uma superfície plana e que representam paralelos (mesma latitude) e meridianos (mesma longitude). A Quadrícula UTM é o sistema de linhas retas espaçadas uniformemente, que se intersectam em ângulos retos, formando um quadriculado. NORTE DA QUADRÍCULA CRESCE 0 metros N 10.000.000 metros N DECRESCE 500.000 m Véras,Rogério ([email protected]) 101 Articulação e sistematização de cartas Carta é a representação dos aspectos naturais ou artificiais da Terra, destinada a fins práticos da atividade da vida humana, permitindo a avaliação precisa de distâncias, direções e a localização geográfica de pontos, áreas e detalhes. Mapa é a representação da Terra nos seus aspectos geográficos - naturais ou artificiais - que se destina a fins culturais ou ilustrativos. Não tem caráter científico especializado e é, geralmente, construído em escala pequena cobrindo um território mais ou menos extenso. Véras,Rogério ([email protected]) 102 Articulação e sistematização de cartas De acordo com a ABNT a classificação das cartas é a seguinte: 1.Geográficas: 1.1 Topográficas ( mostram a planimetria e a altimetria ) 1.2 Planimétricas ( são cartas topográficas, porem omitem a altimetria do terreno ) 2. Cadastrais e plantas: ( usadas para mostrar limites verdadeiros e uso das propriedades podendo omitir elevações e detalhes desnecessários. Geralmente é confeccionada em escala grande. 1/10.000 a 1/1000 conforme o caso.) 3. Aeronáuticas: (satisfaz as necessidades da navegação aérea ) 4. Náuticas:( resultantes dos levantamentos dos mares, rios, canais e lagoas navegáveis ) 5. Especiais: (geológicas, geomorfológicas, meteorológicas, de solos, de vegetação, de uso da terra, geofísicas e globos.) Véras,Rogério ([email protected]) 103 Articulação e sistematização de cartas De acordo com Decreto-Lei n.º 243, de 28/02/67, as cartas são representações plana, gráfica e convencional. Classificando-se em: a) quanto à representação dimensional em - Planimétricas; - Plano-altimétricas. b) Quanto ao caráter informativo em - Gerais, quando proporcionam informações genéricas, de uso não particularizado; - Especiais, quando registram informações especiais, destinadas, em particular, a uma única classe de usuários; - Temáticas, quando apresentam um ou mais fenômenos específicos, servindo a representação dimensional apenas para situar o tema. Véras,Rogério ([email protected]) 110 Articulação e sistematização de cartas A carta de escala 1/25.000 resulta da divisão da carta na escala de 1:50.000 em 4 quadrículas de 7,5' x 7,5'. 4ºS 4º15'S 42º W 42º 15' W 1: 50.000 4º 7,5' S 1: 25.000 1: 25.000 1: 25.000 1: 25.000 42º 7,5' W Véras,Rogério ([email protected]) 112 Articulação e sistematização de cartas Cada carta recebe um nome correspondente a articulação 45º W 0º 42º W 48º W SB23 SC23 SD23 NA23 SA23 4º S 8º S 12º S 16º S de A a U Véras,Rogério ([email protected]) 111 Articulação e sistematização de cartas escala Dim. geográfica Lat. X lon Dim. Real Km Dim gráfica cm 1:1.000.000 4ºX6º 1:500.000 2ºX3º 1:250.000 1ºX1,5º 1:100.000 30'X30' 1:50.000 15'X15' 1:25.000 7,5'X7,5' Dimensão das cartas – valores aproximados 444,48 X 666,72 222,24 X 333,36 44,44 X 66,67 44,44 X 66,67 44,44 X 66,67 111,12 X 166,68 55,56 X 55,56 55,56 X 55,56 55,56 X 55,56 27,78 X 27,78 13,89 X 13,89 55,56 X 55,56 Véras,Rogério ([email protected]) 113 Articulação e sistematização de cartas 4ºS 8ºS 42º W 48º W SB23 V X Z Y 45º W 6ºS SB23-V SB23-X SB23-Y SB23-Z Véras,Rogério ([email protected]) 109 Articulação e sistematização de cartas A carta de escala 1/50.000 resulta da divisão da carta de 1:100.000 em 4 quadrículas de 15' x 15'. 4ºS 4º30'S 42º W 42º 30' W 1: 100.000 4º 15' S 1: 50.000 1: 50.000 1: 50.000 1: 50.000 42º 15' W Véras,Rogério ([email protected]) 108 Articulação e sistematização de cartas A carta de escala 1/100.000 resulta da divisão da carta na escala 1:250.000 em 6 quadrículas de 30' x 30'. 4ºS 5ºS 42º W 43º 30' W 1: 250.000 5ºS 4º30'S 1:100.000 42º 30' W 43º W 1:100.000 1:100.000 1:100.000 1:100.000 1:100.000 Véras,Rogério ([email protected]) 107 Articulação e sistematização de cartas A carta de escala 1/250.000 resulta da divisão da anterior em 4 quadrículas de 1º x 1,5º. 1: 500.000 4ºS 42º W 45º W 6ºS 1:250.000 1:250.000 1:250.000 1:250.000 5ºS 43,5º W Véras,Rogério ([email protected]) 106 Articulação e sistematização de cartas A carta de escala 1/500.000 resulta da divisão da quadrícula básica em 4 quadrículas de 2º x 3º 4ºS 8ºS 42º W 48º W 1:1.000.000 1:500.000 1:500.000 1:500.000 1:500.000 45º W 6ºS Véras,Rogério ([email protected]) 105 Articulação e sistematização de cartas ESQUEMA DE ARTICULAÇÃO A quadrícula básica corresponderá à Carta Internacional ao Milionésimo (CIM), com 4º de latitude por 6º de longitude, tendo os mesmos meridianos centrais do sistema UTM. 4ºS 8ºS 42º W 48º W 1:1.000.000 Véras,Rogério ([email protected]) 104 Articulação e sistematização de cartas A Cartografia Sistemática Terrestre Básica tem por fim a representação da área terrestre nacional, através de séries de cartas gerais contíguas, homogêneas e articuladas, nas escalas abaixo descriminadas: Série de 1: 1.000.000 Série de 1: 500.000 Série de 1: 250.000 Série de 1: 100.000 Série de 1: 50.000 Série de 1: 25.000 Quem usa código C/A ? Aplicações: Navegação GIS Levantamentos Topografia Aplicações com precisão entre < 1 e 5 metros 154 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 50 Elipsóides terrestres Selective Availability - SA Disponibilidade Seletiva SA é produto de dois efeitos: Manipulação dos dados das efemérides Instabilidade ou variações no relógio Observação simultânea em dois pontos (diferencial) remove efeitos da SA 155 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 49 O Elipsóide Terrestre Multicaminhamento Sinal Direto Sinal Refletido 180 Véras,Rogério ([email protected]) Dilution of precision (DOP) Diluição da precisão Um indicador da estabilidade na posição resultante DOP depende da geometria da constelação DOP é um fator multiplicativo que reflete o ruído da medição aos satélites (input) no ruído da solução (output) Menor DOP --> posição mais precisa Maior DOP --> posição menos precisa Em levantamentos PDOP e RDOP são os mais importantes PDOP = DOP da posição - referido à geometria instantânea dos SV's RDOP = DOP relativo - referido à mudança na geometria dos SV's no período de observação 183 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 22 Rumo de um alinhamento É o menor ângulo formado entre o meridiano do observador e o alinhamento observado, varia de de 0º a 90º. O rumo é acompanhado do colateral correspondente. 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q N E 50º 30´30´´NE S W 50º 30´30´´SE N E S W 50º 30´30´´SW N E S W 50º 30´30´´NW N E S W Véras,Rogério ([email protected]) 21 Azimute de um alinhamento N AzAB A AzBA - AzAB = 180º B AzBA Relação entre Azimute e Contra-Azimute no plano No plano, se o azimute corresponde a 95º 25' 15'' o contra-azimute vale 275º 25' 15'' N AzAB A B AzBA Voltando ao GPS 182 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 20 Azimute de um alinhamento Ângulo horizontal horário formado entre o meridiano do observador (LINHA NORTE/SUL) e o alinhamento observado, sua variação é 0º a 360º. A todo azimute corresponde um contra-azimute: - que é o azimute do alinhamento no sentido contrário. 0º 360ºN S 180º W 270º E 90º 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q 180ºN S 360º 0º W 90º E 270º 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q 20 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 24 Nortes: Magnético e Verdadeiro Meridiano Verdadeiro de A Meridiano Magnético de A Equador verdadeiro Declinação magnética em "A" PSV PNV B A Q' Q PSM PNM Erros do Clock O sistema depende de clocks altamente precisos Satélites possuem clocks atômicos Precisão melhor que 1 nanosegundo Receptores necessitam clocks consistentes Tempo absoluto não é necessário Receptor capaz de modelar comportamento do clock 4ª medição (posicionamento 3D) é usada para resolver erro sistemático (bias) do clock no receptor 178 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 28 Erros do Clock ...cont. posição errada: clock está errado em 1 segundo 3ª medição não coincide com as duas anteriores posicionamento 2D: requer 3 medições 7 seg errado 5 seg errado 9 seg errado 4 seg 6 seg 8 seg 179 Véras,Rogério ([email protected]) Cinemático L1 é suficiente Varias estações num só arquivo de dados Taxa de sincronismo normalmente 2 - 5 segundos (ou até 15 segundos, dependendo da velocidade da antena) Deve-se fazer inicialização (obtenção de N) Deve-se manter o sinal de no mínimo 4 SV's o tempo todo, ou reocupar uma base (dx,dy,dz) conhecida 175 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 27 Azimutes: Magnético e Verdadeiro - Relação Considerando que em 01/01/2000, a declinação magnética no ponto "T" era de -21º 18' 54'' (21º 18' 54''W) com variação anual de -0º 02' 01''. Pergunta-se: qual o valor do azimute verdadeiro do alinhamento "TA" se o azimute magnético observado foi de 89º 25' 55'' ? Nm 2000,0 NV T A Precisões dos métodos de levantamento Limite teórico 15 km (prática Técnica de campo Hardware Requerido Tempo de ocupação Precisão Vantagens Desvantagens Estático L1 Receptor L1 45-60 minutos + 1 cm + 2 ppm Tolera cycle slips; necessita receptor básico 100 km); ocup. longa Estático L1/L2 Receptor duas freqüências, não requer código P, requer antena L1/L2 45-60 minutos + 0,5 cm + 1ppm Tolera cycle slips; remove efeito da ionosfera Relativa longa ocupação Estático rápido Receptor duas freqüências, com P2 ou P1/P2 8-20 minutos Próximo do estático Curta ocupação; não precisa manter sinal Multipath; planejamento Cinemático Receptor L1; opção cinemática 5-30 segundos em média 2 cm + 2 ppm Ocup. muito curta; eficiente Req. inicialização, manter 15 km Cinemático em tempo real - RTK Receptor L1, opção RTK, rádios UHF, coletor de dados TDC-1, 5-30 segundos em média 4 cm + 2 ppm Ocup. muito curta; sem pós-process.; locação Limitação dos rádios 176 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 26 Azimutes: Magnético e Verdadeiro - Relação Parnaíba-PI, em 01/01/2005: δ = - 21º 10' 18'' e δ = + 0º 00' 12'' /ano Nm 1990,0 Nm 2000,0 NV T Ponto: lat. = - 5º 05' 21'' ; long. = - 42º 48' 07'' Data Declinação Variação anual 01/01/1990 - 20º 50' 45'' (20º 50' 45'' W) - 0º 03' 27'' 01/01/2000 - 21º 18' 54'' - 0º 02' 01'' 01/01/2005 - 21º 27' 54'' - 0º 01' 12'' Fontes de erros GPS Efeito Remoção Diluição da Precisão (DOP) "horário" Efemérides dos satélites diferencial Drift clock do Satélite diferencial Atraso ionosférico diferencial Atraso troposférico diferencial S/A diferencial Multicaminho (multipath) "local da antena" Drift clock do recetor Ruído do receptor Satélites não saudáveis 177 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 25 Azimutes: Magnético e Verdadeiro - Relação Nm B Nv A Considerando que a declinação(δ) a Oeste, do norte verdadeiro, é negativa e que a Leste é positiva, temos: Azv = Azm + δ δ A declinação magnética em um ponto muda de valor com o tempo. Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Superficiais Uma área de 1.000m2 equivale a: a) uma área de 1km2. b) uma área de 0,01ha. c) uma área de 1ha. d) uma área de 0,1ha. Uma área de 25.897.845,256m2 equivale a 2.589,7845ha ou 2.589ha 78a 45ca 19 Fontes de erros Ruídos receptor / satélite Atrasos atmosféricos SA Medição da altura das antena 181 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 7 Erro relativo nas escalas 1:1.000 e 1:50.000 Distância avaliada ESCALAS 1:1.000 1:50.000 Erro relativo Erro relativo 100 m 1/500 1/10 200m 1/1.000 1/20 500m 1/2.500 1/50 10.000m - 1/1.000 ESCALA Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Superficiais A unidade legal ou padrão para a medida de superfície no Sistema Métrico Decimal é o metro quadrado ( m2 ). Em medidas agrárias é usado, costumeiramente, uma unidade chamada are (símbolo "a" ). O are tem como múltiplo o hectare ( ha ) e como submúltiplo o centiare ( ca ). 1 are ( 1 a ) eqüivale a uma superfície de 10 m x 10 m = 100 m2. 1 hectare ( 1 ha ) eqüivale a uma superfície de 100 m x 100 m = 10.000 m2 1 centiare ( 1 ca ) eqüivale a uma superfície de 1 m x 1m = 1 m2 18 Submúltiplos unidade múltiplos milímetro quadrado ( mm2) centímetro quadrado ( cm2 ) decímetro quadrado ( dm2 ) metro quadrado (m2) decâmetro quadrado ( dam2 ) hectômetro quadrado ( hm2) quilômetro quadrado (km2 ) (0,001m)2 0,000001 m2 (0,01m)2 0,0001 m2 (0,1m)2 0,01m2 1m2 (10m)2 100m2 (100m)2 10.000m2 (1000m)2 1.000.000m2 Véras,Rogério ([email protected]) 6 Na prática 01: Valores < 20cm não são representáveis na escala 1:1.000 e menores Valores < 10m não são representáveis na escala 1:50.000 e menores ... Na prática 02: Quando trabalhamos na escala de 1:1.000 cometemos erro de ±20cm na avaliação de distâncias. Na escala de 1:50.000 este erro é de ± 10m Assim, uma medida gráfica de 55,5mm corresponde, na escala de 1:50.000, a 2.775m ±10m Estes são erros ditos absolutos. ESCALA Véras,Rogério ([email protected]) 5 Precisão gráfica  Determina-se a precisão gráfica de uma escala pela menor grandeza que por ela pode ser representada em um desenho. D= 0,2 mm x 1.000 = 20 cm D= 0,2 mm x 5.000 = 1 m D= 0,2 mm x 10.000 = 2 m D = 0,2mm x 50.000 = 10 m Segundo estudos experimentais, a menor distância gráfica a ser observada a olho nu (sem auxílio de lentes) é de 1/5 do milímetro, ou seja, 0,2 mm. Em função desse limite, calculamos o erro admissível nas determinações gráficas. ESCALA Véras,Rogério ([email protected]) 4 Notação: N = módulo da escala nas escalas de redução "N" indica quantas vezes "D" é maior que "d" N=500 D = 500 x d Ex.: d = 5,5cm; D = 550m ESCALA Véras,Rogério ([email protected]) 3 Escala é a relação constante entre as medidas gráficas(d) de um modelo e as medidas "reais" homólogas (D) do objeto representado por esse modelo. Esta relação pode apresentar os seguintes resultados: k = 1 - neste caso teremos uma escala natural; k > 1 - neste caso teremos uma escala de ampliação; k < 1 - neste caso teremos uma escala de redução. ESCALA Véras,Rogério ([email protected]) 2 Véras,Rogério ([email protected]) 2 Escala; Unidades de medidas; Conceitos de azimute e rumo; Norte magnético (NM); Norte verdadeiro (NV); Norte da quadrícula (NQ); A Importância do referencial; Sistemas de Coordenadas: Coordenadas geodésicas e astronômica em um ponto; Coordenadas cartesianas tridimensionais; Sistemas de referência: Planimétrico – o Elipsóide de referência; O sistema de referência usado pelo GPS; O sistema de referência usado no Brasil. Altimétrico – o Geóide O sistema de coordenadas planas UTM. Índice de nomenclatura das cartas do Mapeamento Sistemático Terrestre O sistema GPS - Apresentação: Prática; Uso do softwareTrackMaker . Programação: CURSO DE CAPACITAÇÃO  O SISTEMA GPS E O USO DO RECEPTOR DE NAVEGAÇÃO Teresina- PI Setembro, 2008 Eng. Agrim. Rogério de C. Véras 1 Escala Véras,Rogério ([email protected]) Medir é o ato de comparar duas grandezas de mesma espécie, onde uma delas é considerada como padrão.   Trataremos de três espécies de medidas: as lineares, as angulares e as de superfícies. O Brasil adota como unidade padrão para medidas lineares o metro (m) Atualmente o metro é definido como sendo o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 de segundo (unidade de base ratificada pela 17ª CGPM - 1983). (Conferência Geral de Pesos e Medidas) submúltiplos unidade múltiplos milímetro ( mm ) centímetro ( cm ) decímetro ( dm ) metro (m) decâmetro ( dam ) hectômetro ( hm ) quilômetro (km ) 0,001m 0,01m 0,10m 1m 10m 100m 1000m Unidades de medidas 9 Véras,Rogério ([email protected]) B A DV DH DI A' B' Na figura acima temos: A e B - pontos no terreno. DH – distância horizontal, medida no horizonte, entre A e B. DV – distância vertical entre os pontos A e B ( diferença de nível). DI – distância inclinada entre A e B. Tipos de Medidas Lineares 10 Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Angulares Expressar no sistema sexagesimal o ângulo = 366g 25' 36'' Expressar no sistema centesimal o ângulo = 165º 15' 40'' 17 Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Angulares Relação entre grau e grado A relação existente entre um ângulo medido em graus ( 0 ) e o mesmo ângulo medido em grados ( g ) é, evidentemente, a que existe entre as duas divisões, 360 e 400 partes; assim:  90o 100g (¶/2)rad 0o 0g 360o 400g 2¶rad 180o 200g ¶rad 270o 300g (3¶/2)rad 16 c Então se c = r = 1rad r Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Angulares O radiano (símbolo: rad) é o ângulo central que subentende um arco de comprimento igual ao do raio do círculo. Quantos graus correspondem a 1rad (um radiano)? 15 Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Angulares As unidades de medidas de ângulos e arcos são: O grau ( º ) corresponde a 1/360 da circunferência, ou uma circunferência tem 360º. Um grau (1o) contém sessenta minutos (1º = 60') e cada minuto contém sessenta segundos (1'= 60'').  Ex. de notação: 32,56968952o = 32o 34,18137138' = 32o 34' 10,8823'' O grado ( g ) corresponde a 1/400 da circunferência, ou uma circunferência tem 400g. Um grado (1g) contém cem minutos de grados (1g = 100') ou Um grado (1g ) contém cem centígrados (1g = 100c ). Cada minuto de grado contém cem segundos de grados, segundos centesimais, (1' =100") ou Cada centígrado contém cem decimiligrados (1c = 100cc). Ex. de notação: 380,452134g = 380g 45,2134c = 380g 45c 21,34cc 380,452134g = 380g 45,2134' = 380g 45' 21,34'' 14 Véras,Rogério ([email protected]) Medidas Angulares Ângulo é a região de um plano concebida pela abertura de duas semi-retas que possuem uma origem em comum (denominada vértice do ângulo), dividindo este plano em duas partes. 13 Véras,Rogério ([email protected]) Tipos de Medidas Lineares Escala: 1:1.000 Eqüidistância entre as curvas = 1m 62 60 A B D C NV B A DH DI DV Representação trecho AB DV = 2m DH = 20m ± 0,2m DI = (202 + 22 )1/2 = 20,1m 12 Declividade é a relação entre a diferença de altura entre dois pontos e a distância horizontal entre esses pontos. No caso: d = (DV/DH) d = 0,1 ou 10% Pode ser expressa por um valor angular: = arctg(DV/DH) = 5º 42' 38" Véras,Rogério ([email protected]) Tipos de Medidas Lineares Escala: 1:1.000 Eqüidistância entre as curvas =1m 62 60 A B D C NV Dist. Gráficas: AB =2cm CD =2cm Que tipos de dist. podem ser avaliadas nos trechos AB e CD? 11 Estático rápido L1/L2 com código P (até hoje) Tempo de ocupação varia entre 5-20 minutos, dependendo do número de SV's Ocupação múltipla é possível num só arquivo de dados Dados normalmente gravados a taxa de sincronismo de 5 ou 15 segundos 174 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 23 Responda Na fig. abaixo o valor do rumo do alinhamento será... 220º 45´ 20´´ N E S W Método Estático L1 ou L1/L2 60 minutos de observação (recomendado) Uma ocupação (estação) por arquivo de dados Dados normalmente gravados a cada 15 segundos - taxa de sincronismo "Quick Start" opção mais simples do receptor para gravar dados 173 Véras,Rogério ([email protected]) Método Absoluto 160 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 42 Como é usado ? Posição dos SV's conhecida pelas efemérides Receptor capaz de medir distâncias através do tempo de viagem gasto pelo sinal Tempo x velocidade da luz = pseudorange ao SV Pseudorange (pseudodistância) é a distância com erro do clock embutido Para remover o erro são necessários 4 SV's para ter boa resolução no receptor Receptor pode ser móvel ou estacionário 161 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 41 Véras,Rogério ([email protected]) 40 Longitude astronômica é o ângulo definido pelo semi-meridiano desse ponto e o semi-meridiano tomado como origem ( normalmente o de Greenwich ); ou o arco de equador contado a partir do semi-meridiano origem até o semi-meridiano passante pelo ponto. Exprime-se em graus, de 00 (no semi-meridiano de Greenwich ) a 1800 ( no antimeridiano de Greenwich ), convencionando-se, atribuir o sinal positivo às longitudes a leste de Greenwich. O corrente é o uso das letras W (para longitudes West ) e E (para longitudes Este). A longitude de um ponto em Teresina - PI, é igual a: = 420 47' 56,71731'' W ou - 420 47' 56,71731  PS PN Meridiano de A Meridiano de Greenwich Vertical de A ( normal ao plano tangente em "A" ) Plano do equador A Medição aos satélites Fórmula simples: Distância = Velocidade X Tempo Distância = Distância ao satélite (Pseudorange) Tempo = tempo de percurso do sinal satélite - receptor Quando o sinal deixou o satélite? Quando o sinal chegou no receptor? Velocidade = Velocidade da luz Tempo receptor Tempo SV Tempo SV 162 Véras,Rogério ([email protected]) Como sabemos quando os sinais deixam o satélite ? Uma das boas idéias do GPS: Usar o mesmo código no satélite e no receptor Sincronizar satélite e receptor, gerando o mesmo código ao mesmo tempo Quando o código chega do satélite se conhece quanto tempo atrás o receptor gerou o mesmo código do satélite do receptor tempo medido diferença entre as mesmas partes do código 163 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 39 Latitude astronômica é o ângulo que a normal (vertical) do ponto forma com sua projeção no plano do equador; ou o arco de meridiano contado a partir do equador até o paralelo do ponto considerado. Exprime-se em graus, de 00 (no equador ) a 900 ( nos pólos), convencionando-se atribuir a sinal positivo às latitudes norte e o sinal negativo às latitudes sul. Pode-se usar em substituição aos sinais as letras S (para o hemisfério sul ) ou N (para o hemisfério norte). A latitude de um ponto em Teresina – PI, é igual a : = 5º 03' 20,34174'' S ou = -5º 03' 20,34174'' PS PN Meridiano de A Meridiano de Greenwich Vertical de A ( normal ao plano tangente em "A" ) Plano do equador A Véras,Rogério ([email protected]) 43 Noção de grandeza que envolvem as medidas angulares latitude e longitude Um arco de meridiano correspondente a um grau ( 1º ) tem dimensão aproximada de ... Km. Consideremos: R = 6.367 Km (raio médio de um modelo terrestre) C = arco de meridiano devido a diferença de latitude º Podemos estabelecer a seguinte relação: 360º = 2 R º = C Para =1º C 111,12 Km PS PN C Plano do Meridiano = 1º R Que informações são usadas do GPS 2 Tipos de Medições: Fase do Código C/A Fase da(s) Portadora(s) 2 Tipos de Resultados: Ponto isolado e navegação (tempo real)-a partir do código C/A Vetores diferenciais entre duas estações (normalmente pós-processado)-código C/A e portadora(s) 159 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 44 PS PN = 90º N Plano do Meridiano Então, quantos quilômetros separam a linha do equador dos pólos? 90x111,12Km 10.000 Km E um segundo de arco (1") corresponde a quantos metros? 111.120m/3600 30,86m 1' 1.852m 1'' 30,86m 0,1'' 3,08m = 0º milha marítima ou náutica Véras,Rogério ([email protected]) 48 O Elipsóide Terrestre a b Que fazer com a SA SA é a maior fonte de erro no posicionamento isolado (single-point) Precisão: Planimétrica: 100 metros Altimétrica: 150 metros Precisão diferencial C/A (um dos receptores num ponto conhecido): submétrica até 10 metros Aplicar correções às posições simultâneas no arquivo do receptor móvel Correções aplicadas de duas maneiras: Tempo Real (Real-time): receptor base transmite correções, receptor móvel aplica as mesmas - DGPS Pós-processada: correções aplicadas (via PC) após a aquisição - DGPS pós-processado 156 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 47 Dá para responder? no norte no sul 27,78 Km 27,78 Km 27,36 Km 27,76 Km Duas cartas de dimensões geográficas de 15'x 15', na escala de 1:50.000, cobrem áreas distintas do território piauiense. Uma está localizada no extremo norte, e a outra no extremo sul do Estado do Piauí. Pergunta-se: As duas cartas cobrem áreas equivalentes? As áreas são diferentes, sendo a área do norte maior? As áreas são diferentes, sendo a área do sul maior? Véras,Rogério ([email protected]) 46 A diferença de longitudes correspondente a um grau ( 1º ) equivale a um arco de paralelo de ... R = 6.367,00 Km (dif. de longitude) latitude Arco de paralelo (Km) 1º 0º 111,12 1º 15º 107,34 1º 30º 96,24 NAVDATA Mensagem de navegação ou NAVDATA 1500 bits / 50 bps Tempo no Sistema GPS ( Z count ) Efemérides SV Correções Clock SV Saúde SV Almanaque SV Parâmetros modelo ionosférico User Range Accuracy - URA Hand Over Word - HOW 157 Véras,Rogério ([email protected]) Métodos de Posicionamento 158 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 45 A diferença de longitudes correspondente a um grau ( 1º ) equivale a um arco de paralelo de ... A figura ao lado mostra que a medida que a latitude cresce, os arcos de paralelos vão diminuindo. Isto se dá devido a convergência dos meridianos. A' = 0º R r r = raio do paralelo de latitude PS Q A PN Meridiano de A Q' Meridiano de Greenwich r R Medição de distâncias ..cont. Distância é realmente "Pseudodistância" por causa do clock do usuário. 0500 Z do satélite 0500 Z do receptor 1 tempo medido diferença entre a mesma parte do código 0500 Z do receptor 2 Sinal recebido 164 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 38 SISTEMA DE COORDENADAS Coordenadas astronômicas PS Q A PN Meridiano de A Q' Meridiano de Greenwich Vertical de A Plano do equador Q' Q A' Plano do Equador E W Véras,Rogério ([email protected]) 29 Direção estabelecida na quadrícula para contagem dos azimutes de quadrícula. No sistema UTM o norte da quadrícula é paralelo ao Meridiano Central do Fuso. Azimute da Quadrícula: Ângulo horário, no plano de projeção, formado entre a linha norte-sul do quadriculado e a representação do alinhamento. Norte da Quadrícula NV B NQ A γ γ=convergência meridiana NV B NQ A γ γ=convergência meridiana Azv = AzQ + γ Azv = AzQ + γ Características da portadora A portadora pode ser caracterizada pelo comprimento de onda (l) ou pela freqüência (f) "f" e "l" são relacionados pela expressão: l=c/f ; e f=c/l; onde c = velocidade da luz no vácuo (2,99792458x108 m/s) Maior freqüência <--> menor comprimento de onda 169 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 34 O mesmo ponto apresenta coordenadas diferentes em sistema diferentes. A importância de adotar um sistema único de referência Ao procurar um ponto, com o auxílio do receptor GPS, certifique-se qual o sistema de referência em que o mesmo está referenciado SAD69 (South American Datum of 1969) WGS84 (World Geodesic System 1984) ΔE (m) ΔN (m) afastamento plano (m) E (m) N (m) E (m) N (m) P1 744.530,101 9.440.597,545 744.486,837 9.440.556,748 43,264 40,797 59,466 P2 822.316,480 9.435.935,129 822.272,821 9.435.894,593 43,659 40,536 59,576 E N ΔE ΔN SAD 69 WGS84 Véras,Rogério ([email protected]) 33 A importância de adotar um sistema único de referência O PROCEDIMENTO ESTÁ CORRETO ? Situação: o escoteiro quer materializar sua posição no mapa. Faz uso de uma bússola para determinar os azimutes da sua posição a dois pontos visíveis e identificáveis na carta. 340º 30º 160º 210º Véras,Rogério ([email protected]) 32 Calcular a distância e azimute plano de "c" para "d" dados: Xc = 6.523,569m; Yc = 10.562,554m Xd = 5.456,789m; Yd = 9.123,985m X Y c xc yc o d yd xd x = 5.456,789 - 6.523,569 = - 1.066,780m y = 9.123,985 -10.562,554 = - 1.439,569m Como: x e y são negativos, o alinhamento está no III quadrante logo: Azcd = " Arctg (-1.066,780 / -1439,569) " + 180º Azcd= 36º 32' 23,9" + 180º = 216º 32' 23,9" Vetor Base Estação 1 Vetor: Base a Estação1 X Y Z geodésica distância terrestre 172 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 31 A importância de adotar um sistema único de referência O cálculo da distância e do azimute de "a" para "c" só será possível quando os pontos estiverem referenciados ao mesmo sistema de coordenadas X' c X(+) Y(+) b xb yb o a ya xa N QUAD SINAIS AZIMUTE I X + Y + " arctg(ΔX/ΔY " II X + Y - 180º - " arctg (ΔX/ΔY " III X - Y - 180º + " arctg(ΔX/ΔY " IV X - Y + 360º - " arctg(ΔX/ΔY " Portadoras GPS Os sinais são derivados a partir de uma freqüência gerada por um clock atômico, f0 = 10.23 MHz L1 is 154 x f0 = 1575.42 MHz, comprimento de onda 0.19 m L2 is 120 x f0 = 1227.60 MHz, comprimento de onda 0.24 m f0 x 120 f0 x 154 f0 L2 Carrier 1227.6 MHz L1 Carrier 1575.42 MHz Clock Output 10.23 MHz 168 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 30 Dá para responder? O azimute da quadrícula de um alinhamento corresponde a 280º 25' 35''. Quanto vale o azimute verdadeiro do mesmo alinhamento sabendo que a convergência meridiana é 0º 12' 25'' ? NV B NQ A γ Azv = AzQ + γ 280º 38' 00'' Ambigüidade Inteira - N Receptor mede comprimentos de onda fracionários quando sintoniza o sinal Receptor só conta ciclos sucessivos (contínuos) após isso Receptor não conhece o Nº inteiro de ciclos que havia entre o receptor e o SV Incógnita, N, é chamada de ambigüidade inteira ou "bias" (ambigüidade da fase) N 171 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 35 Todos os trabalhos, sejam geodésicos ou topográficos, desenvolvidos em um país ou região devem ser coordenados, isto é, devem estar relacionados a um sistema único de referência: ao sistema fundamental de coordenadas. Este sistema constitui-se em apoio aos trabalhos cartográficos, compõe-se das coordenadas geodésicas (referidas ao elipsóide - latitude, longitude e altitude) além da altitude ortométrica de precisão determinada por processos geodésicos. Estas coordenadas podem ser transformadas em coordenadas planoretangulares através da aplicação do sistema UTM. Uso das portadoras Devem ser observados no mínimo 4 SV's simultaneamente em pelo menos 2 estações Os dados são processados usando a técnica chamada de "diferenciação" (diferenças) Primeira diferença compara dados de 2 SV's a 1 estação, ou de 1 SV a 2 estações Dupla diferença combina os dois tipos da primeira diferença Primeira e dupla diferenças são formadas numa época (tempo) específica Tripla diferença combina dupla diferença sobre épocas sucessivas (normalmente cada 10 épocas) 170 Véras,Rogério ([email protected]) Método Relativo 167 Véras,Rogério ([email protected]) Método Diferencial (DGPS) 165 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 37 O SISTEMA DE COORDENADAS COORDENADAS ASTRONÔMICAS Latitude a Longitude a Todos os pontos sobre uma mesma vertical têm as mesmas latitudes e longitudes. PS PN Meridiano de A Meridiano de Greenwich Vertical de A ( normal ao plano tangente em "A" ) Plano do equador A PS PN A' Plano do Meridiano A'' A DGPS DGPS = "Differential" GPS Geralmente referido a correções em tempo real de posições baseadas no código C/A Tempo real presume "link" de radio entre receptores "Posição diferencial" significa a posição GPS bruta (código C/A) refinada no receptor móvel a partir de correções geradas no receptor base 166 Véras,Rogério ([email protected]) Véras,Rogério ([email protected]) 36 PS Plano do equador A esfera dividida em dois hemisférios (Norte e Sul) PN O SISTEMA DE COORDENADAS Terra Esférica A a a PS PN G (+) (-) W E (+ ou N) (- ou S) G Meridiano de Greenwich SINAIS CONVENCIONAIS Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre 28/1/2011 Véras,Rogério 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Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 136 1 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 137 1 134 1 133 1 132 1 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 127 1 128 1 129 1 130 1 131 5 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 138 1 139 1 145 35 146 36 147 37 148 38 149 6 Colorado Springs -- MCS Diego Garcia Ascension Islands Kwajalein Hawaii Onizuka - Backup Control Station control SA/A-S selective availability/anti-spoof 150 9 144 25 Spread Spectrum: Use wider bandwidth than needed to transmit data - protects against jamming and noise interference. 25 140 1 141 1 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 142 1 1 1 143 8 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 126 68 125 68 39 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 90 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 40 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do 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texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 99 42 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 97 42 98 42 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 151 27 152 31 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 182 24 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 183 41 GDOP: Geometry of SV's cause the mathematics that relate the satellite measurements to user position to be indeterminant or a divergent set of equations. Need explaination of URA Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 184 42 180 66 181 67 178 39 160 10 161 30 Give general outline of how code is used and why we care (used later to begin our carrier phase processing) Note that we're about to get into more detail very quickly here 162 34 redo slide 1. Use the simple formula Distance = Rate X Time Rate = speed of light Time = travel time of the signal from the sv to the user 2. We need the travel time to get travel time we need : time that the signal left the sv and time that the signal arrived at the user. 163 32 164 33 165 10 166 46 159 28 Note that this begins a confusing discussion: code vs. carrier Ultimately we don't care about single-point positioning, but we need to get the basics anyway 158 10 157 26 explanations of z-count 153 47 154 29 155 43 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 156 44 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 179 40 167 10 169 51 Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 173 63 174 64 175 65 176 62 177 52 ephemeris, sv clock drift, ionospheric, and tropospheric delay - seen over a relatively short period (10-20 min) are seen as relatively constant bias errors in receiver position data Can be removed by DGPS Ephemeris: errors in the satellite position ( usually <3 m, can be >30 m) Ionospheric delay: Modeled for L1 or taken out for L1/L2 (20-30 m day 3-6 m night Tropospheric delay: 2-3 m in zenith direction, 20-30 m at 5 deg elevation - depending on temperature, humidity, pressure, user height, terrain below SV signal Models can take out most of it 1 -3 m difference from Ref to User S/A: C/A code 100 m accuracy absolute Dither - alter freq and phase of SV signal Epsilon - alter ephemeris data Can be eliminated or reduced by DGPS Corrections lose accuracy over time Multipath interference Signal bounces off other objects and interferes with straight line signal Good receivers use advanced signal processing and good antenna 172 23 Notes on Vectors: GPS vectors computed from carrier phase observations Vectors have magnitude and direction Vectors expressed as dx, dy, dz in ECEF coordinate system, from one station to another Clique para editar o estilo do título mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 170 53 168 50 28/1/2011 Véras,Rogério ([email protected]) nº 171 59 Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível nº III SEMANA DA AGRIMENSURA - UFPI nº