Gps global positioning system
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GPS ( Global Positioning System ) PowerPoint PPT Presentation


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GPS ( Global Positioning System ). Sistema de Posicionamento Global. GPS – Sistema de Posicionamento Global Composição. SEGMENTO ESPACIAL O sistema NAVSTAR (sigla para Nav igation S atellite T iming a nd R anging ) é constituído por 24 satélites.

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GPS ( Global Positioning System )

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Presentation Transcript


Gps global positioning system

GPS (Global Positioning System)

Sistema de Posicionamento Global


Gps sistema de posicionamento global composi o

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalComposição

SEGMENTO ESPACIAL

  • O sistema NAVSTAR (sigla para Navigation Satellite Timing and Ranging) é constituído por 24 satélites.

Em qualquer ponto da Terra há sempre 4 satélites visíveis.


Gps sistema de posicionamento global composi o1

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalComposição

SEGMENTO CONTROLO

As estações de monitorização em Terra (de observação e controlo dos satélites);

Fazem pequenos ajustes nos dados (posição e tempo) que os satélites GPS enviam para que a posição determinada pelos receptores seja sempre a mais precisa possível.


Gps sistema de posicionamento global composi o2

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalComposição

SEGMENTO DO UTILIZADOR

  • Os receptores de GPS que permitem:

  • determinar a posição do utilizador conhecendo as suas coordenadas;

  • Receber e descodificar os sinais dos satélites;

  • Trocar dados com outros receptores e com computadores;

  • Obter mapas detalhados ou mesmo a melhor rota para um determinado local.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalFuncionamento

O receptor determina a sua distância ao satélite através da expressão

O satélite envia um sinal, que é recebido pelo receptor, através de ondas electromagnéticas.


Gps global positioning system

GPS – Usa o método geométrico da triangulação

Após estimada a distância a um satélite, sabemos que nos encontramos sobre uma superfície esférica com raio igual à distância ao satélite.


Gps global positioning system

GPS – método geométrico da triangulação

A intersecção das superfícies esféricas obtidas a partir da determinação da distância a dois satélites é uma circunferência, o ponto poderá ser qualquer um pertencente à referida circunferência.


Gps global positioning system

GPS – método geométrico da triangulação

A intersecção das superfícies esféricas obtidas a partir da determinação da distância a três satélites reduz-se a dois pontos. Considerando também a Terra como uma esfera, a intersecção dos três satélites e da Terra, permitirá reduzir estes dois pontos, a apenas um.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalRELÓGIOS

Os relógios possuem um mecanismo de produção de oscilações regulares e outro que conta as oscilações e as converte para uma unidade de tempo.

Relógios mecânicos, oscilações de um pêndulo;

Relógios de quartzo, oscilações de um cristal de quartzo;

Relógios de atómicos, baseiam-se na frequência das radiações emitidas, ou absorvidas, por átomos ou moléculas.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalFuncionamento

Usa-se então o 4º satélite para a sincronização dos relógios dos satélites e dos receptores GPS.

O receptor de GPS corrige automaticamente, adicionando ou subtraindo tempo ao seu relógio até obter distâncias aos satélites que se intersectem num único ponto.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalFuncionamento

O receptor sabe agora, não só a sua localização exacta sobre a Terra, mas também o tempo certo por relógios atómicos a bordo dos satélites.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalAplicações

Os receptores de GPS são utilizados para navegação nas mais diversas actividades do Homem.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalAplicações

Os aviões fazem a sua navegação usando receptores de GPS.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalAplicações

Cada vez mais automóveis

incorporam receptores de GPS.


Gps global positioning system

GPS – Sistema de Posicionamento GlobalAplicações

  • localizar: localização de qualquer ponto da Terra;

  • navegar: navegação quer de barcos, quer de aviões;

  • conduzir: fornece informação precisa sobre um dado percurso;

  • mapear: criação de mapas mais rigorosos;


Posi o e sistemas de refer ncia

Posição e Sistemas de Referência

Coordenadas Cartesianas e Coordenadas Geográficas


Posi o

Posição

Como podemos definir qual é a posição de um corpo?


Posi o1

Posição

A pequena distância, falando com outra pessoa próxima, podemos apontar. Mas como podemos dizer qual é a posição?


Posi o2

Posição

É necessário um sistema de referência ou referencial.

Pode dizer-se que estão pássaros ali à esquerda da antena, mas será que uma pessoa que esteja longe deste local entende onde estão os pássaros?


Coordenadas geogr ficas

Coordenadas Geográficas

Para definir a posição de um corpo colocado a uma distância muito grande, podem utilizar-se coordenadas geográficas.


Coordenadas geogr ficas1

Coordenadas Geográficas

As coordenadas geográficas são:

Latitude – o valor do ângulo ao centro da terra medido entre o paralelo que passa pelo local e o equador. (0 a 90º N ou S)

Longitude –o valor do ângulo ao centro da terra medido entre o meridiano que passa pelo local e o Meridiano de Greenwich para Este e para Oeste (0 a 180º E ou W).

Altitude – Medida na vertical a partir do nível médio das águas do mar.


Gps global positioning system

Longitude

Latitude

Altitude


Coordenadas geogr ficas2

Coordenadas Geográficas

Quando dois observadores a grande distância falam um com o outro sobre uma posição que apenas um deles conhece, a forma mais simples de assinalá-la é utilizando coordenadas geográficas.

Como poderá o navegador indicar pelo rádio a sua posição a uma pessoa a centenas de quilómetros de distância?


Coordenadas geogr ficas3

Coordenadas Geográficas

Com as coordenadas geográficas, uma pessoa em qualquer local da superfície terrestre saberá qual a posição de um corpo olhando para um mapa.


Coordenadas cartesianas

Coordenadas Cartesianas

Para definir a posição de um corpo colocado a uma distância relativamente pequena, podem utilizar-se coordenadas cartesianas.


Coordenadas cartesianas1

Coordenadas Cartesianas

René Descartes foi o primeiro a propor o sistema de coordenadas ortogonais e ortonormadas a que hoje chamamos coordenadas cartesianas.


Coordenadas cartesianas2

Coordenadas Cartesianas

Nas coordenadas cartesianas, os conceitos de orientação frente-trás, esquerda-direita e cima-baixo foram substituídos pelos três eixos orientados x, y e z.

O sistema tem uma origem que é a posição em relação à qual se estão a marcar as coordenadas (x, y, z).


Gps global positioning system

z

B (xb,yb,zb)

y

A (xa,ya,za)

x

Descrição de um movimento

O movimento do corpo pode ser definido de várias formas:

Trajectória:é o conjunto de pontos sucessivos ocupados pelo corpo, no decurso do tempo.


Gps global positioning system

Grandezas vectoriais:

Deslocamento:é um vector cuja a origem é na posição inicial e a extremidade na posição final, e, representa-se por r.

r

Descrição de um movimento

Grandezas escalares:

O espaço percorrido:é o comprimento do percurso efectuado. É medido sobre a trajectória, e, representa-se por s.

z

B (xb,yb,zb)

y

A (xa,ya,za)

x


Gps global positioning system

z

s

rm =

t

B (xb,yb,zb)

y

A (xa,ya,za)

x

r

vm =

t

Descrição de um movimento

Grandezas escalares:

Grandezas vectoriais:

Rapidez média:é o espaço percorrido sobre o intervalo de tempo.

velocidade média:é o deslocamento sobre o intervalo de tempo.

vm


Gps global positioning system

r

s

v= lim

r= lim

t

t

t 0

t 0

Descrição de um movimento

Grandezas escalares:

Grandezas vectoriais:

Rapidez instantânea:é o limite para que tende o espaço percorrido, quando o intervalo de tempo tende para zero.

Velocidade instantânea: é o limite para que tende o vector deslocamento, quando o intervalo de tempo tende para zero.

O vector velocidade instantânea é um vector tangente a trajectória e é caracterizado por:

Sentido: o do movimento

Direcção: a da tangente a trajectória

Módulo ou norma: v = r


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