gps basico + familia 4xx 5xx_opt 20140705

GPS – Global Positioning System

CONCEITOS BÁSICOS

FAMILIARIZAÇÃO GARMIN 4xx/5xx

Sobre o instrutor:

Técnico em Eletrônica Tecnólogo em Processamento de Dados Especialista em Redes de Telecomunicações Piloto privado (CCT PC/IFR) Atua em Aviação desde 2007

Alexandre C Passos

Roteiro:

Introdução: objetivos e recursos Terra: globo terrestre, atmosfera, posicionamento,

satélites artificiais Sistema GPS GPS Aeronáutico no Brasil Linha Garmin GPS 4xx/5xx Referências

Introdução:

Objetivos: apresentar/revisar conceitos básicos sobre a Terra,

atmosfera terrestre, posicionamento, satélites artificiais descrever o sistema de posicionamento global via

satélite, GPS apresentar a legislação pertinente ao uso do GPS em

operações no Espaço Aéreo Brasileiro apresentar o sistema GPS Garmin série 4xx/5xx e o

material de consulta/suporte à sua utilização

Introdução:

Recursos: apresentação em slides simulador de unidade GPS CD com manuais, documentação e simuladores de

unidades GPS

A Terra:

Globo terrestre: raio: 6.378km diâmetro: 12.756km superfície: 510.072.000 km²

A Terra:

Atmosfera: Troposfera:

da superfície até entre 7km/23.000' (pólos) e 19km/62.000' (Equador)

grande concentração de vapor de água maioria dos fenômenos meteorológicos importantes para aviação

A Terra:

Atmosfera: Tropopausa:

espessura variável isotermia Correntes de Jato

Estratosfera: atinge até aproximadamente 50km/164.000' de altitude

contém a Ozonosfera gradiente térmico variável

A Terra:

Atmosfera: Mesosfera:

atinge até aproximadamente 85km/278.000' de altitude

gradiente térmico normal

A Terra:

Atmosfera: Ionosfera/Termosfera:

atinge até aproximadamente 500km/1.640.000' de altitude ou mais

três sub-camadas: D, E, F altamente ionizada irregularidades:

comportamento variável conforme hora do dia, estações do ano, atividade solar, atividade magnética

regiões com variação de conteúdo eletrônico total (“bolhas”)

A Terra:

Atmosfera: Exosfera:

acima de 500km/1.640.000' até 1.000km/3.280.000' de altitude

ionizada limite da atmosfera

A Terra:

Atmosfera:

A Terra:

Posicionamento:● Latitude:

● posicionamento ao Norte (N) ou Sul (S) da linha do Equador

● expressa em graus e suas frações, de 0 a 90● Longitude

● posicionamento à Leste (E) ou Oeste (W) do meridiano de Greenwich

● expressa em graus e suas frações, de 0 a 180

A Terra:

Posicionamento:

A Terra:

Posicionamento:

● Altura (“AGL”) x Altitude (“MSL”)● Coordenada geodésica: latitude, longitude, elevação

(navegação “3D”)● Waypoint – ponto de rota, ponto de controle, posição

A Terra:

Satélites artificiais:

● Tipos: exploração, monitoração, comunicação, navegação, observação, militares, pesquisa (estação espacial)

● Órbitas: centro, altitude (LEO, MEO, HEO), inclinação, excentricidade, sincronismo

● Módulos: serviço, carga útil

A Terra:

Satélites artificiais:

Sistema GPS (Global Positioning System):

● Sistema GNSS (Global Navigation Satellite System)● Mantido e operado pelos US (NAVSTAR GPS, a partir de

1973)● Uso civil assegurado a partir de 2000 (SA)● Sistemas similares: GLONASS (Rússia), GALILEO (EC)


● Segmentos:● espacial: constelação mínima 24 satélites (6 planos

orbitais, MEO 20.200km, 12 horas cada órbita)● controle: monitoração e controle● usuário: estações de recepção

● Utilização: waypoints, rotas, trilhas, “fixos” de navegação


● PNT (Posição, Navegação, Tempo):● d=v.t; trilateração● necessidade de precisão da referência horária● mensagem: identificação + posição orbital

(efeméride), hora precisa, almanaque● 2D, 3D, diferencial

● Precisão: varia de +-100m a +-15m, tipicamente (uso civil)


● Requisitos de melhoria: precisão, integridade, disponibilidade, continuidade

● Aumento da precisão: DGPS, GBAS, LBAS, SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS) – precisão melhorada para tipicamente +-3m ou menos (uso civil)

● Verificação da integridade: RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring)


● Alguns fatores de degradação do sistema:● erros de relógio, erros de posição, efeitos

atmosféricos, atrasos de sinal (multipath), distorção de sinal, erro intencional (jamming), EMI

● ciclo solar (11 anos), cintilação da ionosfera, explosões solares, condições meteorológicas

E no Brasil: GBAS?... SBAS?...

GPS Aeronáutico no Brasil:● Legislação ANAC:

● AIC A08/09 - SISTEMA GLOBAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITES - GNSS

● IAC 3512 - ORIENTAÇÃO PARA UTILIZAÇÃO DE EQUIPAMENTOS GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM) EM OPERAÇÕES IFR EM ROTA E EM TERMINAIS E EM PROCEDIMENTOS DE APROXIMAÇÃO DE NÃO-PRECISÃO POR INSTRUMENTOS NO ESPAÇO AÉREO BRASILEIRO

● IS 21-013A - Instruções para obtenção de aprovação de instalação de equipamentos GNSS (Global Navigation Satellite Systems) stand alone para operações VFR e IFR PBN (Performance-Based Navigation).

● IS 91-001C - Aprovação de aeronaves e operadores para condução de operações PBN


● GPS OTP C129/C146 como meio primário de navegação em operações PBN (RNAV/RNP)

● VFR/IFR● Níveis de integração (não integrada, integrada a

instrumentos de navegação, ao PA, ao FMS)● Em rota / Área Terminal / Aprox. de não-precisão● Requisitos de Certificação● Requisitos de Aeronavegabilidade


● Display no campo de visão do piloto + mudança automática de proa

● RAIM / RAIM equivalente - indisponibilidade● Suplementos ao manual de vôo / AFMS● Procedimentos do piloto● Atualização da base de dados● Conferência dos dados dos procedimentos● Somente posições cadastradas originalmente na base

de dados

Linha Garmin 4xx/5xx:

GNS 430W

GNC 420W GPS 400W


GNS 430W


GNS 530W GPS 500W


GNS 530W


Documentação:

Quick-reference Pilot's guide and reference Display interfaces Garmin Optional displays Simulador


Termos de navegação:


Simulador


Referências:

http://gps.faa.gov http://en.wikipedia.org/wiki/Gps http://www.kowoma.de/en/gps/index.htm http://www.anac.gov.br/ http://www.decea.gov.br http://www.garmin.com http://www.inpe.br

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Alexandre C Passos

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