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professor E. R. C. MARLIÈRE
Tipologia: Notas de aula
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C O N H E C I M E N T O E M N A V E G A Ç Ã O P A R A U M A P R Á T I C A S E G U R A
E. R. C. MARLIÈRE – CONSULTORIA EM CIÊNCIAS NAVAIS [email protected] 64.210-430 Rua Isaura Santos, 420 – Parnaíba – PI – Brasil Tel.: (86) 3323-
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Índice analítico
Aviso inicial importante 1 Organização da apostila 2 Apostila 3 Parte 1 – Familiarização 3 Introdução 3 Apresentação do equipamento 5 Páginas principais 7 Páginas principais – "Satellite" (Satélite) 9
Opções da página "Satellite" (Satélite) 12
Navegando com o GPS 14
Páginas principais - "Map" (Mapa) 16
Opções da página "Map" (Mapa) 18
Pré-Ajuste da página "Map" (Mapa) 21
Páginas principais – "Navigation" (Navegação) 25
Opções da página "Navigation" (Navegação) 27
Campos de informação da página "Navigation" (Navegação) 31
Páginas principais - "Altimeter" (Altímetro) 34
Opções da página "Altimeter" (Altímetro)
Campos de informação da página "Altimeter" (Altímetro) 39
Páginas principais - "Trip computer" (Computador de viagem) 41
Opções da página "Trip computer" (Computador de viagem) 41 Parte 2 – Manuseio 44
Páginas principais – "Main menu" (Menu principal) 44 Página acessada pelo ícone "Mark" (Marcar) Página acessada pelo ícone "Find" (Procurar) Página acessada pelo ícone "Route" (Derrota) ............................................................. Navegando em "Routes" (Derrotas) ............ Campos de informação na página "Route" (Derrota) ............................................................. Página acessada pelo ícone "Tracks" (percursos) .......................................................... Opções da página "Track Options" (Opções para percursos) .................................................. Páginas acessadas pelo ícone "Setup" (Pré- ajuste ou escolhas iniciais) .............................. "SETUP" - Página de escolhas de "Time" (Tempo) ......................................................... "Setup" - Página de escolha de "Units" (Unidades) ..................................................... "Setup" - Pagina de escolhas de "Display" (Tela) ............................................................... "Setup" - Página de escolha de "Headings" (Referências) ........................... "Setup" - Página de escolha de "Interfaces" (Comunicação) ...................... "Setup" - Página de escolhas para o "System" (Sistema)....................................... Páginas acessadas pelo ícone "Accessories" (Acessórios)........................................................ Acessório "Sun" e "Moon" (Sol e Lua)... Acessório "Calendar" (Calendário) .......... Acessório "Hunt and fish" (Caça e pesca) Acessório "Área calculator" (Calculador de áreas) ......................................................... Acessório "Calculator" (Calculadora) ......
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Organização da apostila
Esta apostila está organizada de forma a facilitar o aprendizado do manuseio de aparelhos GPS. Para alcançar este objetivo, optou-se por escolher como base o equipamento eTrex Vista da empresa Garmin e em dividi-la em duas partes principais: familiarização e manuseio.
A primeira parte – familiarização – busca deixar o usuário do equipamento "à vontade" com os arranjos das telas e das funções existentes no equipamento e também com a mecânica de acesso às funções. É, portanto, uma parte descritiva, onde a descrição e a memorização do arranjo, bem como da mecânica de acesso às funções preponderam sobre a operação. Nesta parte o usuário deve buscar entender a organização geral das funções (por páginas) e a forma de acessar funções e opções existentes em cada página disponível.
A segunda parte – manuseio – visa exercitar a prática do equipamento para a exploração de suas potencialidades como equipamento de auxílio à navegação. Para tanto, optou-se por apresentar as funções através de ações típicas que serão conduzidas pelo usuário durante a utilização do equipamento. Observe que a facilidade na prática de emprego do equipamento passa pelo conhecimento advindo da primeira parte, sem o qual o manuseio será lento e difícil. O manuseio eficaz e eficiente do equipamento virá com o uso, bem como pela repetição dos procedimentos.
Sabe-se, porém, que muitos usuários não utilizarão o equipamento com uma freqüência que garanta a sustentação do conhecimento adquirido, em virtude do tempo disponível para fazê-lo, já que as atividades do dia-a-dia não incluem o emprego do GPS. Para estes, a intimidade com o equipamento, criada com o estudo da primeira parte, proporcionará o conhecimento do arranjo de páginas e suas opções. Por incrível que pareça, o conhecimento do arranjo de páginas e opções supera, para o usuário eventual, o aprendizado de ações malgrado entendimento intuitivo distinto. Para este tipo de usuário recomendam-se leituras repetidas da primeira parte, sempre que forem empregar o equipamento, até que a familiaridade com as telas, funções e mecanismo de seleção de funções esteja firme e definitivamente incorporada ao cabedal de conhecimentos do usuário.
Contudo, é importantíssimo e essencial ressaltar ao usuário que irá empregar o GPS para navegar que: de nada adianta conhecer todas as funções do equipamento e saber bem como lhes ter acesso, se não existir conhecimento pregresso na ciência da navegação!
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Parte 1 – Familiarização
Introdução
Apesar de ser um notável equipamento, que facilitou bastante a obtenção de uma posição no mar, o GPS é, em suma, apenas mais uma ferramenta para o navegante.
equipamento GPS proporcionou ao navegante uma facilidade incomparável na obtenção da posição observada. Basta ao navegante ligar o equipamento, aguardar alguns minutos e obter o par de coordenadas geográficas referentes à posição ocupada.
Funções adicionais incluídas no "software" do equipamento GPS vieram a transformá-lo em uma ferramenta poderosa para auxiliar o navegante também em outras tarefas e até em cálculos imprescindíveis à navegação. Um bom equipamento GPS pode: indicar-lhe o rumo que está sendo seguido; mostrar-lhe as velocidades atual e média de deslocamento; informar-lhe o desvio em relação ao destino pretendido e de quanto é a necessidade de recuperar o desvio; calcular o tempo restante de viagem e a hora estimada de chegada em um determinado ponto da derrota ou ao destino; armazenar pontos da derrota realizada; e ainda, como será visto, realizar outras funções mais.
Quanto à precisão do par de coordenadas obtidas, o usuário comum de um equipamento GPS nada pode fazer, já que deliberadamente, a fim de evitar o uso indevido do equipamento, o governo norte-americano introduz um erro aleatório no sinal proveniente dos satélites, de tal sorte que as coordenadas geográficas obtidas após o processamento interno do sinal e tidas como sendo aquelas da posição do equipamento GPS, definem um ponto distinto qualquer, afastado de até 100 metros da posição realmente ocupada pelo equipamento. Normalmente são mais comuns erros de até 30 metros.
Contudo, foi desenvolvida (pelos próprios norte-americanos!) uma técnica que permite obter uma melhor precisão, necessária, por exemplo, para a navegação em águas restritas. Esta técnica, empregando o conceito de diferenciais, permite reduzir os erros, sejam eles
Apostila
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Apresentação do equipamento
Tecla Finalidade ou usos possíveis 1- Liga/desliga Liga e desliga o equipamento ao ser mantida pressionada. Permite também ligar e desligar a iluminação da tela. Ao ser pressionada rapidamente, após o equipamento estar ligado, ilumina a tela. A luz da tela permanecerá acesa iluminando a tela durante 15s conforme ajuste de fábrica, podendo este valor ser alterado pelo usuário.
2- Página Alterna ciclicamente entre as seis páginas (telas) principais ao ser pressionada. Serve também para ligar e desligar a agulha magnética eletrônica ao ser pressionada e mantida pressionada por um tempo ligeiramente maior do que quando simplesmente pressionada.
3- Pino de seleção
Move o destaque de opções de um menu ao ser movimentado para cima, para baixo, para a direita ou para a esquerda. Ao ser pressionado seleciona (ou executa) a opção (ou a função) destacada.
4- Zoom in Estando na tela de mapa, ao pressionar uma e outra tecla, aumenta ou
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e Zoom out diminui a escala em que a imagem está sendo apresentada, como que aproximando ou afastando-a, tornando visíveis ou invisíveis detalhes existentes no mapa. Estando na tela de satélites, ao pressionar uma e outra tecla, permite regular para mais ou para menos o contraste da tela.
5- Procura Ao ser pressionada apresenta o menu de procura.
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Para acessar qualquer um destes botões, basta deslocar o cursor empregando o pino de seleção, movimentando-o para cima, para baixo, para a direita ou para a esquerda, como necessário, até iluminar o botão de opções ou o botão de acesso às páginas principais.
Depois de iluminado o botão desejado, basta calcar o pino de seleção para baixo, executando a função selecionada e fazendo aparecer a lista de opções ou de páginas.
Em qualquer das páginas principais, tendo iluminado e selecionado um botão, por exemplo, o botão de opções, aparecerá um outro menu, com várias opções ou funções, relacionadas à página corrente. Para selecionar qualquer opção em qualquer página, empregue sempre a mesma mecânica: mova o pino para cima, para baixo, para a esquerda ou para a direita, como necessário, até iluminar a opção desejada; aperte-o a seguir para baixo e a opção iluminada será selecionada.
Importante observar que o botão de "Options" (Opções) estará presente na maior parte das telas do equipamento (principais ou outras), dando acesso a opções e funções que dizem respeito à página que está sendo mostrada (página corrente).
Como já dito acima, é também possível alternar as páginas principais pelo emprego da tecla "Page" (Página). Ao pressioná-la a página principal corrente será substituída pela página principal subseqüente. As páginas principais irão sendo mudadas em seqüência conforme seja apertada esta tecla.
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Páginas principais – "Satellite" (Satélite)
A tela de satélites apresenta: a barra superior de menu; uma janela de condição do equipamento; uma representação gráfica da disposição azimutal e de alturas dos satélites dos quais o equipamento recebe sinais; uma representação gráfica da qualidade dos sinais de cada satélite; e uma janela dando as coordenadas geográficas locais calculadas pelo equipamento.
Interpreta-se a representação gráfica da disposição dos satélites da seguinte maneira:
§ O azimute de um satélite é dado pelo ângulo formado entre a linha que parte do centro do círculo e segue na direção Norte e a linha que também partindo do centro passa pelo símbolo do satélite, medido a partir do Norte no sentido dos ponteiros do relógio, de zero a 360 graus;
§ A elevação (altura) do satélite é representada pelo afastamento ou proximidade ao centro da tela do ícone que representa o satélite, ou seja: um satélite sobre o círculo mais afastado do centro da tela estará muito baixo, praticamente no horizonte; outro que ocupe o círculo intermediário estará na altura de 45 graus; e ainda outro que ocupe o centro da tela estará na altura de 90 graus, localizando-se, na realidade, no espaço praticamente sobre o equipamento, ou sobre a cabeça do usuário, ou ainda no zênite local; e
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Isto ocorre por que o GPS funciona baseado na recepção de sinais de satélites e a "visibilidade" da constelação determinará a rapidez com que o equipamento poderá informar uma posição adequada. Como o sinal proveniente dos satélites é de baixa potência, ele pode ser bloqueado por cobertura vegetal pesada, como aquela existente numa floresta, ou por paredes, como numa sala, ou mesmo por anteparas, como em uma embarcação, além de outras coberturas. Para evitar isto, a antena ou o receptor (no caso de aparelhos GPS com antena acoplada) deve ficar localizado em locais onde a "visibilidade" do céu (da constelação de satélites) seja boa.
Em termos de quantidade de satélites necessários para obter uma posição razoável, a recepção de sinais com qualidade deve provir de ao menos três satélites. Se isto não ocorrer, a janela de condição indicará recepção pobre e o equipamento automaticamente apresentará uma lista de opções para o usuário.
São as opções para prosseguir: "Use GPS Off" (Usar o GPS sem processar sinais); "New Location" (Nova posição); "Restart Search" (Reiniciar a busca); e "Continue Acquiring" (Continuar a aquisição).
A primeira opção, "Use GPS Off" (Usar o GPS sem processar sinais), pode ser selecionada para evitar que o equipamento fique processando o módulo de recepção continuamente. Emprega-se esta função se você estiver dentro de uma sala, por exemplo, preparando uma derrota, ou manuseando o seu GPS para ganhar prática, ou ainda se estiver navegando, mas não necessitar de posições precisas em alta freqüência e quiser economizar energia. Neste último caso, quando quiser que o processamento ocorra novamente, basta reativar o processamento dos sinais provenientes dos satélites. Para isto, neste mesmo menu, basta selecionar a opção "Use GPS On" (usar o GPS processando sinais) que substituirá a opção anterior.
Observe que ao ser selecionada a opção "Use GPS off" (Usar o GPS sem processar sinais), ela irá desaparecer da lista de opções mostrada e em seu lugar aparecerá a opção "Use GPS on" (Usar o GPS com processamento de sinais) e vice-versa. Isto significa que estando o GPS em um modo o outro aparecerá como opção passível de ser selecionada. Estas são opções denominadas alternativas, cujo acesso depende do estado em que se efetivamente se encontra o aparelho. Serão vistas outras funções alternativas ao longo do estudo do aparelho GPS, onde a mecânica de emprego será sempre a mesma.
A segunda opção "New Location" (Nova localização), deve ser empregada quando tiver ocorrido mudança de posição significativa desde a última vez que o equipamento foi desligado. Esta opção deriva do fato de que ao ser desligado o GPS "memoriza" a última posição observada e a constelação de satélites visíveis naquela posição, recordando-a automaticamente quando é novamente ligado. Esta memorização visa abreviar o processo de aquisição inicial dos satélites. Assim, se o GPS não mais se encontra nas proximidades do lugar onde foi desligado pela última vez a opção "New Location" (Nova localização) serve
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para que o usuário oriente o GPS a não procurar os satélites anteriormente empregados e passe a um estado de recepção amplo, pronto para descobrir e receber sinais de uma distinta constelação. Esta opção deve ser empregada se o equipamento foi desligado em uma posição que diste centenas de milhas da posição em que esteja sendo novamente ligado.
Observe ainda que se o equipamento é ligado nestas condições, não é necessário, para que ele venha a funcionar corretamente, que esta opção seja selecionada, pois se pode selecionar a opção "Continue Acquiring" (Continuar a aquisição) e ele irá descobrir, por meio de um processo de aproximações sucessivas, a posição atual. Como dito acima, informar ao GPS a mudança de localização irá abreviar o processo de descoberta da constelação local, de tal modo que o equipamento necessitará de menor quantidade de passos no processo de aproximações sucessivas, e mais rapidamente o GPS produzirá uma posição confiável.
Importante observar que em qualquer caso a janela de estatus indicará quando e se o equipamento está pronto para fornecer dados confiáveis.
A opção "Restart Search" (Reiniciar a busca) deve ser empregada se a data mostrada pelo equipamento (o dia, mês e ano atuais) não for coincidente com a data mostrada pelo equipamento. Esta diferença introduzirá erros nas efemérides dos satélites que resultarão em uma série de aproximações sucessivas, a menos que o equipamento seja disto informado. Da mesma forma que ocorre no caso acima, se o equipamento é ligado nestas condições, não é necessário, para que ele venha a funcionar corretamente, que esta opção seja selecionada, pois se pode selecionar a opção "Continue Acquiring" (Continuar a aquisição) e ele irá descobrir, por meio de um processo de aproximações sucessivas, a data e a posição atual.
Opções da página "Satellite" (Satélite)
Depois de obtida a mensagem "Ready to Navigate" (Pronto para navegar) e a "Accuracy" (Precisão) estimada da posição fornecida, pode-se seguir adiante. O primeiro passo consiste em selecionar, nesta página, na barra superior (a barra de menu) o botão de opções.
Selecionando o botão, serão apresentadas as seguintes opções: "Use with GPS off" (Usar o GPS sem sinais); "Track up/North up" (Escolher se as telas a serem apresentadas pelo GPS irão estar orientadas com o Norte na posição superior da tela ou se a parte superior da tela coincidirá com a direção do deslocamento); "New Location" (Nova localização); e "Show GPS elevation" (Mostrar a altitude do GPS).
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iluminar a opção desejada. Iluminada a opção é necessário apertá-lo para baixo a fim de executá-la.
Quando se seleciona a opção "New Location" (Nova localização) um novo menu, com as opções "Auto" (Automático) e "Map" (Mapa) aparecem. Selecionando "Auto" (Automático) o próprio GPS encarrega-se de obter a nova localização inicial, realizando o processo de aproximações sucessivas; escolhendo "Map" (Mapa), um mapa aparece e empregando o pino de seleção move-se o cursor pelo mapa até um ponto próximo da nova localização inicial. Com o cursor nesta posição, aperta-se o pino para baixo, informando ao GPS, desta maneira, uma nova localização próxima da localização atual.
Navegando com o GPS
Os parágrafos abaixo fazem uma introdução primária e sintética aos métodos de navegação empregando o GPS. Contudo, é importante ressaltar que a visão geral proporcionada pelo entendimento do que se segue é fundamental para o entendimento do processo detalhado de navegar usando o GPS. Ações específicas, que materializam a navegação empregando GPS propriamente dita, serão descritas posteriormente.
Regra geral, a navegação empregando GPS é realizada com o apoio de três das seis páginas principais do GPS: a página "Map" (Mapa); a página "Navigation" (Navegação) e a página "Trip computer" (Computador de viagem).
Em síntese:
§ A página "Map" (Mapa) mostra graficamente a posição do usuário em meio aos detalhes simbolicamente representados em um mapa, tais como acidentes geográficos, estradas, sinais, edificações, e outros mais. Quando executando uma navegação, a derrota pretendida aparece representada como uma linha e o percurso percorrido desde a partida até o momento presente como uma outra linha de distintas características;
§ A página de "Navigation" (Navegação) mostra graficamente uma rosa dos ventos, e nela a direção em que se está navegando e a direção em que se deve navegar. Além de outras informações, confirma a prontidão do equipamento para a navegação; e
§ A página "Trip computer" (Computador de viagem) mostra informações relacionadas à navegação em andamento, tais como velocidade média, hora estimada de chegada, tempo para chegar, além de outras mais que são calculadas pelo "Trip computer" (Computador de viagem) e que podem, a critério do usuário, serem mostradas na tela.
A síntese acima considera o fato de que esta apostila irá apresentar, com detalhes, todas as páginas principais. Busca-se, com a síntese, orientar o ponto de vista do leitor,
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de modo que, assim dirigido, proporcione mais fácil entendimento conceitual e promova melhor proveito das informações que se seguirão.
A tabela abaixo, em uma visão extremamente prática, tendo a mesma finalidade dos parágrafos acima e igualmente sintética, mostra os quatro métodos para navegar empregando o GPS, bem como sumariza a característica principal que recomenda o emprego do método. A recomendação de emprego do método advém da experiência prática pessoal.
Método Emprego recomendado do método "Go To" (Vá para)
Empregado para navegar de um ponto a outro sobre a linha que une os dois pontos. Observe que o GPS não informa se existem ou não, no percurso assim estabelecido, impedimentos ou perigos à navegação.
"Track" (Percurso)
Empregado para gravar um percurso a ser iniciado ou para navegar exatamente sobre um percurso realizado anteriormente e gravado na memória do equipamento. Permite refazer, com precisão, um mesmo percurso anteriormente navegado ou retornar exatamente sobre o mesmo percurso gravado, navegando em sentido inverso através da função "Trackback" (Seguir o percurso).
"Route" (Derrota)
Empregado para navegar uma travessia constituída de diversos "Waypoints" (Pontos do caminho) ou até de diversas "Routes" (Derrotas), prevendo paradas em pontos definidos, tais como portos, baías, pontos de fundeio, etc.
"Travel" (Passeio)
Empregado para cumprir uma derrota que não se enquadre em qualquer método anterior, tal como a navegação que se faz através de rumos práticos, sem ter um destino pré-definido.
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Pode-se empregar a página "Map" (Mapa) para apresentar áreas de mapas em escalas que variam de 120 pés a 500 milhas. Os botões de "Zoom" ampliam ou diminuem a escala de apresentação, fazendo-o por passos se o botão for clicado, ou fazendo de modo contínuo se o botão for mantido pressionado. É útil ter em mente que o grau de detalhamento, bem como o fato de estar o GPS continuamente adquirindo e processando sinais dos satélites interferem concorrentemente no processamento interno do equipamento, resultando em diminuição da velocidade de atualização da página e vice-versa.
A figura abaixo apresenta uma área do mapa dos EUA onde se identificam diversos estados.
Na parte inferior esquerda da página "Map" (Mapa) é apresentada a escala em que o mapa está sendo apresentado, que poderá ser na unidade padrão do equipamento ou em outra escolhida pelo usuário em uma página especial de "Setup" (Pré-ajuste) do equipamento.
Em alguns casos a tela mostra um círculo em torno do ícone de posição. O equipamento combina a precisão da posição obtida dos satélites com a escala do mapa para definir a posição real como sendo um ponto interno ao círculo. Em uma mesma escala, quanto menor o raio do círculo, maior a precisão na posição indicada.
Nesta página, com acesso através do botão de opções, está disponível a função "Pan map" (Percorrer o mapa), que permite ao usuário apresentar na tela regiões de seu interesse e que estejam além dos limites definidos pela combinação entre a escala, a centralização da posição do usuário na tela e as dimensões físicas da tela. Selecionando esta função, emprega-se o pino de seleção para movimentar uma seta de contornos tracejados na direção da região do mapa que se deseja ver, fazendo com que a apresentação da página na tela como que se mova, mostrando na tela a região para onde a seta está sendo movida. Esta mesma seta pode ser empregada para iluminar itens mostrados no mapa, selecioná-los e obter a apresentação de detalhes sobre o símbolo ou sinal selecionado.
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Na parte inferior da página, pode-se, a exemplo da barra de status na parte superior, perdendo uma pequena região da apresentação do mapa, serem mostrados dois campos contendo informações de navegação ou do trajeto. A informação contida nos dois campos a serem apresentados pode ser escolhida pelo usuário. Para fazê-lo (um campo de cada vez) basta empregar o pino de seleção para iluminar a informação apresentada naquele campo e selecioná-la, apertando o pino de seleção para baixo. Imediatamente após isto, aparecerá na tela um menu contendo todas as informações passíveis de serem apresentadas. Para selecionar uma, empregue o pino de seleção, movendo-o para cima e para baixo para iluminar a informação escolhida e aperte-o para selecioná-la. Após a seleção, o campo será mostrado na página "Map" (Mapa).
Um maior nível de detalhes no mapa pode ser conseguido empregando bancos de dados externos transferidos para o GPS. Quando usando estas fontes, a palavra "Mapsource" (Mapa fonte) aparece na parte inferior da página, abaixo da indicação da escala, toda a vez que a escala for diminuída para ver detalhes.
Opções da página "Map" (Mapa)
A seleção do botão "Options" (Opções) desta página apresenta o menu detalhado na tabela abaixo.
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