CURSO TECNICO EM  MEIO AMBIENTE  - LOCALIZAÇÃO ESPACIAL INTERPRETAÇÃO DE IMAGEM
Autor: Cantinho do Cláudio | Publicado: 2011-04-25T20:14:00-07:00

Um pouco mais sobre GPSO que é GPS ? O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de navegação que compreende uma rede de 24 satélites colocados em órbita pelo Departamento de Defesa dos EUA. O GPS foi originalmente concebido para fins militares, mas na década de 1980 o governo americano disponibilizou o sistema para uso civil. O GPS funciona em qualquer condição de tempo, em qualquer lugar do mundo, 24 horas por dia. Não existem taxas de assinatura ou algum tipo de pagamento para uso do sistemaComo funciona ?Os satélites GPS circundam a Terra duas vezes ao dia numa órbita extremamente precisa e transmitem informações para ela. Os receptores GPS usam estas informações e a triangulação para calcular a posição exata do usuário. Essencialmente, o receptor em terra compara o tempo em que um sinal leva para ser transmitido pelo satélite e chegar até ele. A diferença de tempo entre a transmissão pelo satélite e a recepção mostram ao receptor a distância em que este satélite se encontra. Com a medida da distância de alguns outros satélites, o receptor pode determinar a posição do usuário e mostrá-lo num mapa eletrônico.O receptor GPS deve "travar" (garantir a recepção contínua ) os sinais de pelo menos 3 satélites para calcular uma posição 2D (duas dimensões: latitude e longitude) e registrar o percurso (track). Com 4 satélites ou mais o receptor pode determinar a posição em 3D do usuário (latitude, longitude e altitude). Uma vez que a posição do usuário tenha sido determinada, o receptor GPS pode calcular outras informações importantes para navegação, como velocidade, rumo, direção, distância do percurso, distância ao destino, a hora de nascer e pôr-do-sol e algo mais.A precisão do GPSHoje os receptores GPS são muito precisos por serem fabricados com multi-canais paralelos. Os receptores GARMIN de 12 canais são rápidos na aquisição de sinais de satélite quando são ligados e se mantém "travados" mesmo numa floresta densa ou numa paisagem urbana com prédios altos. No entanto alguns fatores atmosféricos e outras fontes de erro podem afetar a precisão de um receptor GPS. Os receptores GARMIN apresentam, em média, uma precisão de 15 metros.&nbsp; &nbsp;
Os novos receptores GARMIN usam também o WAAS (Wide Area Augmentation System) que pode aumentar a precisão dos sinais GPS para menos de 3 metros, em média. Nenhum equipamento adicional ou pagamento de qualquer taxa é necessário para usar o WAAS. Os usuários também podem conseguir mais precisão com o GPS Diferencial (DGPS), que corrige os sinais GPS, aumentando a precisão para uma média de 3 a 5 metros. A Guarda Costeira Americana opera o serviço de correção DGPS mais comum. Este sistema consiste numa rede de torres que recebem sinais GPS e transmitem um sinal corrigido para um outro transmissor. Para usar o sinal corrigido, os usuários devem possuir um receptor diferencial e uma antena diferencial, além do receptor GPS.O sistema de satélites GPSOs 24 satélites que fazem parte do segmento do espaço (o segmento em terra compreendem os usuários e seus receptores) orbitam a aproximadamente 12000 milhas de altitude, mais de 19300 Km. Estão constantemente, percorrendo duas órbitas completas em menos de 24 horas. Estes satélites viajam a uma velocidade de aproximadamente 7000 milhas/h, mais de 11200 Km/h. Os satélites GPS funcionam com energia solar. Possuem baterias de segurança para mantê-los em funcionamento no caso de um eclipse solar, quando não há energia solar disponível. Pequenos foguetes em cada satélite os mantém percorrendo seu curso correto




Abaixo seguem alguns fatos interessantes sobre os satélites GPS (também chamados NAVSTAR, o nome oficial dado pelo Departamento de Defesa dos EUA para o Sistema de Posicionamento Global - GPS).O primeiro satélite GPS foi lançado em 1978. 
A constelação de 24 satélites foi concluída em 1994 
Cada satélite é construído para durar aproximadamente 10 anos. Satélites substitutos estão constantemente sendo construídos e colocados em órbita. 
Um satélite GPS pesa aproximadamente 900 kg e tem 5 metros de extensão com os painéis solares estendidos. 
A potência do transmissor é de pouco menos de 50 watts. 
Como é o sinal ?Os satélites GPS transmitem dois sinais de rádio de baixa potência, designados L1 e L2. Os receptores GPS civis usam a freqüência L1 de 1575,42 Mhz em UHF. Estes sinais viajam até a Terra passando através de nuvens, vidro e plástico mas não atravessam barreiras sólidas, como prédios e montanhas.Um sinal GPS contém 3 diferentes bits de informação: um código pseudo-aleatório, dados de efeméride e dados de almanaque. O código pseudo-aleatório é simplesmente um código de identificação que mostra qual satélite está transmitindo a informação. É possível ver este código (um número de dois dígitos) na página de satélite de seu receptor GPS, a medida que identifica de que satélite está recebendo um sinal.Os dados de efeméride, os quais são constantemente transmitidos por cada satélite, contém informações importantes sobre a situação de cada um deles (boa ou ruim) e também a data e hora atuais. Esta parte do sinal é essencial para determinação de uma posição.Os dados de almanaque informam ao receptor GPS onde cada satélite deveria estar em qualquer hora ao longo do dia. Cada satélite transmite dados de almanaque, enviando informações sobre sua órbita para cada satélite do sistema.Fontes de erros dos sinais GPSOs fatores que podem degradar os sinais GPS e afetar sua precisão são os seguintes:Atrasos na ionosfera e troposfera: Os sinais dos satélites diminuem de intensidade à medida que atravessam a atmosfera. No entanto, o sistema é capaz de calcular uma média do atraso para corrigir parcialmente esse tipo de erro. 
Sinal com caminhos múltiplos: Isto ocorre quando o sinal GPS é refletido por objetos como prédios altos ou montanhas, antes de alcançarem o receptor. Isto aumenta o tempo que o sinal leva do satélite até o receptor, causando erros. 
Erros do relógio do receptor: O relógio interno do receptor não é tão preciso quanto o relógio atômico dos satélites GPS. Assim, podem ocorrer pequenos erros na medição do tempo. 
Erros de órbita: Também conhecidos como erros de efeméride, os erros de órbita representam erros nas informações das posições dos satélites. 
Número de satélites visíveis: Quanto mais satélites um receptor GPS puder enxergar no céu, melhor a precisão. Prédios, terrenos, interferências eletrônicas ou uma cobertura densa de uma floresta, por exemplo, podem bloquear a recepção do sinal, causando erros de posição ou possivelmente nenhuma leitura de posição no receptor. As unidades GPS geralmente não funcionam dentro de casas ou outras coberturas, debaixo d'água ou da terra. 
Geometria dos satélites: Isto se refere à posição relativa dos satélites a qualquer hora. A geometria ideal dos satélites á alcançada quando estão localizados em grandes ângulos em relação a outros satélites. Uma geometria ruim de satélites ocorre quando estão alinhados em linha reta ou num grupo muito unido. 
Degradação intencional dos sinais dos satélites: A disponibilidade seletiva (SA - Selective Availability) é uma degradação intencional do sinal imposta pelo Departamento de Defesa americano. A disponibilidade seletiva foi criada para evitar que inimigos militares dos EUA usem um sinal GPS de alta precisão. O governo americano desabilitou o sistema que provocava a degradação intencional em maio de 2000, o que aumentou significativamente a precisão dos receptores GPS civis. 
Exercício (PESQUISA) (RESPONDER NO COMENTÁRIO&nbsp;-&nbsp;ENTREGAR NA PRÓXIMA AULA). Pretende-se desenhar uma aplicação de GPS.• O GPS deve apresentar um conjunto de elementos gráficos que representem os elementos reais, e que se compõem uns com os outros.• Deves atualizar periodicamente o seu display há medida que o tempo passa com dados do satélite.• Deve poder comunicar com outros dispositivos, sendo que estes devem apenas aceder à determinada informação do GPS• Ao ligar, o dispositivo GPS deve verificar se existem satélites, se existem 3 ou mais começa a atualizar, se existem 2 ou menos tenta ligar-se a outros dispositivos GPS próximos a tentar captar mais informação relevante, se não houver satélite nenhum, desliga se. Quando está desligado, mantém sempre uma luz de presença.• Deve ser possível mostrar a informação segundo várias vistas diferentes (texto, 2D, 3D).• Deve conseguir interagir com a API de dispositivos similares de outros fabricantes.