Aula de Geodesia Procedimentos, Notas de aula de Geodésia e Cartografia

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GEODÉSIA

Aula 3 Sistemas de Posicionamento por Satélite

• Posicionamento Geodésico
• Relação entre as superfícies da Terra;
• Sistemas de Posicionamento por Satélite (GNSS);
• Os Segmentos GPS
• Principio básico para o posicionamento GPS;
• Sinais GPS;
• Tipos de Receptores;
• Observáveis GPS.

Universidade Paulista Prof. Leomar Jr. - Geodésia – UNIP, Curso de Engenharia Civil

Roteiro da aula

Relação entre as formas da Terra

(superfícies de referência)

Onde: H – Altitude Ortométrica; h – Altitude Geométrica (Elipsoidal); N – Altitude Geoidal (Ondulação Geoidal).

H = h - N h = H + N N = h - H SF

SE SG

Ondulação Geoidal

Ondulação geoidal ou altura geoidal é a grandeza representada pelo termo N e representa a separação , naquele ponto, entre o geóide e o elipsóide. Convenciona-se que N sempre será positivo quando o geóide (N.M.M.) ou SG situar-se acima do elipsóide ou SE e negativo na situação inversa.

N = h - H Onde: N (+) quando h > H N (-) quando H > h

Modelo Elipsoidal ou Superfície Elipsoidal (SE)

É um sistema de referência geodésico composto por uma figura geométrica representativa da superfície terrestre , posicionada no espaço, permitindo a localização única de cada ponto da superfície em função de suas coordenadas tridimensionais , e materializado por uma rede de estações geodésicas. Coordenadas, como latitude, longitude e altitude, necessitam de um sistema geodésico de referência para sua determinação.

Modelo Geoidal ou Superfície Geoidal (SG)

É a superfície equipotencial do campo de gravidade da Terra que coincide com o nível médio não perturbado dos mares. Através de um modelo de ondulações geoidais, pode-se converter altitudes geométricas ou elipsoidais (referidas ao elipsoide) em altitudes ortométricas (referidas ao nível médio do mar – N.M.M.).

Sistemas de Posicionamento por Satélite

“GNSS”

GNSS

A sigla GNSS significa Global Navigation Satellite System (Sistema Global de Navegação por Satélite) e corresponde a um termo genérico para identificar um sistema global de posicionamento por satélites.

Sistemas em atividade:

• GPS – Sistema americano;
• GLONASS – Sistema russo;
• Galileo – Sistema europeu (em fase de testes);
• Compass/Beidou II – Sistema chinês (em fase de testes).

GPS

O GPS, cuja sigla significa Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global), permite, através de um constelação de satélites artificiais, a obtenção da localização, tempo e velocidade de um receptor GPS.

• Sistema : Conjunto de partes (Segmentos);
• Posicionamento : Fornece posição;
• Global : Abrangência em toda a Terra.

GPS

A base do GPS foi o projeto NAVSTAR, desenvolvido em 1960 pelo DoD, Department of Defence (Departamento de Defesa) dos Estados Unidos. O sistema oferecia diversas informações sobre qualquer parte do planeta, como localização e clima, por exemplo, a qualquer hora do dia, algo que era de grande importância para o uso militar. Após vários ajustes e correções, o projeto NAVSTAR se tornou totalmente operacional em 1995.

O GPS foi um verdadeiro sucesso, fato que fez com que os Estados Unidos tenham disponibilizado as informações, antes somente de uso militar, para o uso civil e gratuito.

Os segmentos do GPS

Os locais onde estão instaladas as estações de monitoramento são os seguintes:

• Colorado (EUA - Estação Master);
• Ilha de Ascención (Atlântico Sul);
• Diego Garcia (Oceano Índico);
• Kwajalien (Oceano Pacífico);
• Cabo Kennedy (Florida - EUA); e
• Hawaii (EUA - Oceano Pacífico).

Segmento de Controle

Segmento Espacial

Configuração do Sistema:

Originalmente 24 satélites, distribuídos em 6 planos orbitais (hoje são mais de 30 satélites).

• Altitude aproximada de 20.200 km
• Período orbital de 12 horas siderais
• Planos orbitais inclinados 55° em relação ao Equador
• Sistema de Referência: WGS-

Segmento Espacial

Esta configuração permite que, em qualquer lugar da superfície terrestre e a qualquer hora do dia, seja possível visualizar pelo menos 4 satélites.