GPS Center - Comrcio de Eletrnicos Ltda

Conceito de GPS

O que GPS ?

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) um sistema de navegao baseado em satlite, composto de uma rede de 24 satlites colocada em rbita pelo Departamento Norte-Americano de Defesa.

O GPS foi originalmente planejado para aplicaes militares, mas nos anos oitenta, o governo fez o sistema disponvel para uso civil. GPS trabalha em qualquer condio de tempo, em qualquer lugar no mundo, 24 horas por dia, e no cobrada nenhuma taxa para se usar o GPS.

Como Funciona:

Satlites de GPS circundam a terra duas vezes por dia, em uma rbita muito precisa, transmitindo informaes precisas para a Terra. Receptores de GPS levam esta informao e, triangulao de uso, para calcular o local exato do usurio.

Essencialmente, o receptor de GPS compara o tempo em que um sinal foi transmitido por um satlite, com o tempo que foi recebido. A diferena de tempo transmitida para o receptor de GPS, o quo longe o satlite est.

Agora, com medidas de distncia de mais alguns satlites, o receptor pode determinar a posio do usurio e pode exibir isto no mapa eletrnico da unidade.

Um receptor de GPS deve receber um sinal de pelo menos trs satlites, para calcular uma posio 2D (latitude e longitude) e movimento de rastro. Com quatro ou mais satlites visveis, o receptor pode determinar a posio 3D do usurio (latitude, longitude e altitude). Uma vez que a posio do usurio foi determinada, a unidade de GPS pode calcular outras informaes, como: velocidade, proa, rastro, distncia de viagem, distncia ao destino, tempo de viagem, nascer e pr-do-sol e muito mais.

Qual a preciso de um GPS?

Os receptores de GPS de hoje so extremamente precisos, graas ao design de multi-canais paralelos. O receptor de 12 canais paralelos da GARMIN rpido para localizar os satlites.Aps a aquisio dos satlites, os sinais so mantidos at mesmo em mata densa ou locais urbanos, com edifcios altos.

Certos fatores atmosfricos e outras fontes de erro podem afetar a preciso de receptores de GPS. Os receptores de GPS GARMIN so precisos numa faixa de 15 metros em mdia.

Os receptores de GPS GARMIN mais modernos vem equipados com WAAS ( Sistema de Aumento de Ampliao de rea), que tem a capacidade de melhorar a preciso, a menos de trs metros em mdia. No exigido nenhum equipamento adicional ou pagamento de taxas, para utilizao do WAAS. Os usurios tambm podem melhorar a preciso com o GPS Diferencial (DGPS), que corrige os sinais de GPS para uma mdia de trs a cinco metros. A Guarda Costeira norte-

americana, opera comumente com DGPS. Este sistema consiste em uma rede de torres que recebem os sinais de GPS e transmitem os sinais corrigidos, atravs de transmissores de rdio. Para adquirir o sinal corrigido, os usurios tm que ter um receptor DGPS, alm do GPS convencional.

O sistema de satlite do GPS

Os 24 satlites no espao que compem o segmento GPS, esto na rbita da Terra a aproximadamente 12.000 milhas sobre ns.

Eles esto se movendo constantemente, fazendo duas rbitas completas em menos de 24 horas. Estes satlites viajam velocidades de aproximadamente 7.000 milhas por hora.

Satlites de GPS so alimentados por energia solar.

Eles tem baterias de back-up para os manter funcionando no caso de um eclipse solar, ou quando no houver sol. Pequenos propulsores de foguete em cada satlite, os mantm voando no caminho correto.

Aqui esto alguns fatos interessantes sobre os satlites de GPS ( tambm chamados de NAVSTAR, pelo Departamento de Defesa Norte-Americano, nome oficial dado ao GPS ):

O primeiro satlite de GPS foi lanado em 1978.

Uma constelao de 24 satlites foi alcanada em 1994.

Cada satlite construdo para durar aproximadamente 10 anos. Constantemente esto sendo construdas substituies e lanadas em rbita.

Um satlite de GPS pesa aproximadamente 2.000 libras e aproximadamente 17 ps com os painis solares estendidos.

O poder do transmissor de s 50 watts ou menos.

O que o sinal?

Satlites de GPS transmitem dois sinais de rdio de baixa freqncia denominados: L1 e L2. GPS de uso civil usa a freqncia L1 de 1575.42 MHz na faixa de UHF. Os sinais viajam por linha de visada; o que significa que eles atravessam nuvens, vidros e plstico mas no passaro pela maioria dos objetos slidos como edifcios e montanhas. Um sinal de GPS contm trs diferentes dados de informaoum cdigo de pseudorandom, dados de ephemeris e dados de almanaque.

O cdigo de pseudorandom simplesmente um cdigo de RG que identifica qual satlite est transmitindo informao. Voc pode ver este nmero em seu GPS GARMIN, na pgina de satlite que identifica quais satlites est recebendo.

Dados de Ephemeris que constantemente so transmitidos por cada satlite, contm informaes importantes sobre o estado do satlite (forte ou fraco), data atual e tempo. Este dado do sinal essencial para determinar uma posio.

Os Dados de Almanaque transmitem para o receptor de GPS, onde cada satlite de GPS deve estar, a qualquer hora ao longo do dia. Cada satlite transmite dados de almanaque, que mostram a informao orbital, para aquele satlite e para todos os outros satlites no sistema.

Fontes de erro de GPS

Fatores que podem degradar os sinais de GPS e assim afetar a sua preciso :

Atraso na Ionosfera e Troposfera--O sinal de satlite reduz a velocidade quando atravessa a atmosfera. O GPS usa um padro de sistema embutido, que calcula parcialmente o tempo comum de demora, para corrigir este tipo de erro.

Sinal MultipathIsto ocorre quando o sinal de GPS refletido em objetos; como edifcios altos ou superfcies com pedras grandes, antes de localizar o receptor. Isto aumenta o tempo de viagem do sinal, causando erros.

Erros no receptor de relgioo relgio embutido de um receptor no to preciso quanto o relgio atmico dos satlites de GPS. Ento, podem haver erros de cronometragem muito leves.

Erros orbitaisTambm conhecido como erros de ephemeris, so inexatides do local informado do satlite.

Nmero de satlites visveisQuanto maior o nmero de satlites que um receptor de GPS puder captar, tanto melhor ser a preciso. Edifcios, terrenos, interferncia eletrnica, ou s vezes at mesmo folhagem densa, podem bloquear notoriamente a recepo, causando erros de posio ou possivelmente nenhuma leitura de posio. Tipicamente, unidades de GPS no funcionaro em lugar fechado, subaqutico ou subterrneo.

Sombreamento Geomtrico de SatliteIsto ocorre em posio relativa dos satlites, a qualquer momento. A Geometria ideal do satlite some, quando os satlites ficarem situados a grandes ngulos, relativos de um para o outro. Geometria pobre resulta, quando os satlites ficarem situados em uma mesma linha ou em um agrupamento apertado.

Degradao intencional do sinal de satliteDisponibilidade Seletiva (SA) a degradao intencional do sinal imposta pelo Departamento de Defesa Norte-Americano. Era pretendido que o SA impedisse os adversrios militares de usar os sinais altamente precisos de GPS. O governo retirou o SA em maio de 2000, o que melhorou significativamente, a preciso dos receptores de GPS civil.