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Aula de NAV2

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  • 1. UE 5.0 - AULA 5.2
    • OBJETIVOS:
    • Descrever o princpio de funcionamento dos sistemas de navegao Doppler
    • Conhecer o funcionamento da configurao JANUS
    • Relacionar as aplicaes do sistema Doppler
    • Mostrar as fontes de erro
    • Compreender a importncia de se dispor de um sonar Doppler em grandes navios
  • 2. UE 5.0 - AULA 5.2
    • Definio do sistema Doppler. Princpio de funcionamento do sistema.
    • Partes componentes do Sistema de Navegao Doppler. A configurao JANUS.
    • Empregos dos equipamentos Doppler.
    • As fontes de erro do sistema.
    Referncia: LT, pginas 1421 a 1424 Sumrio:
  • 3. SISTEMAS DOPPLER
    • SO SISTEMAS SONAR ESPECIAIS QUE, POR MEIO DA COMPARAO DAS MUDANAS DE FREQNCIA AO LONGO DO TEMPO PODEM FORNECER PROFUNDIDADE, VELOCIDADE E DIREO DO DESLOCAMENTO.
    • DETERMINAM A
    • POSIO REFEREN-CIANDO AS SONDA-GENS A UMA CARTA DE CONTORNO DE FUNDO (batimtrica)
  • 4. 1-EFEITO DOPPLER (definio)
    • Existe uma variao de freqncia da onda, quando o emissor e o receptor esto se movimentando um relati-vamente ao outro.
    • No sistema, quando as ondas refletidas voltam ao transdutor, mede-se essa variao, que conhecida como desvio doppler.
  • 5. NAVEGAO DOPPLER
    • um sistema de navegao estimada;
    • difere da navegao estimada comum em dois aspectos:
    • - no usa agulha giroscpica (embora use um sistema giroscpico).
    • - a distncia navegada obtida por meio das velocidades indicadas por sensores doppler ;
  • 6. C 1500 m/s Conhecendo-se o valor da velocidade do som na gua e medindo-se o tempo que a onda sonora leva para ir e voltar, obtm-se a velocidade do navio e a profundidade onde ele navega. Os sistemas Doppler n ormalmente trabalham entre 0,5 e 500 metros de profundidade (limitao)
  • 7. - INICIALMENTE DIMINUI C/ A QUEDA DE TEMPERATURA - ABAIXO DE 300M, AUMENTA COM A PRESSO - AUMENTA COM A SALINIDADE Limitao: VELOCIDADE DO SOM NA GUA: - PROFUNDIDADE - PRECISO
  • 8.
    • Determinado o Desvio Doppler , determina-se a velocidade que, integrada com o tempo, nos fornece a distncia percorrida nos sentidos proa-popa e BE-BB;
    • o arranjo dos transdutores ligado a um sistema giroscpico de maneira que se saiba o deslocamento N/S e E/W, de acordo com o rumo do navio; e
    • necessria a introduo da posio inicial do navio e, a partir dela, a navegao feita automaticamente.
    PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO
  • 9. 2-CONFIGURAO JANUS (componentes)
    • no fundo do navio existem 4 transdutores: 2 alinhados com a linha proa-popa e 2 transversalmente;
    • os transdutores emitem feixes de energia ultra-snica que formam ngulos de 30 com a vertical;
    • atravs da medida do desvio doppler da freqncia das ondas refletidas pelo fundo do mar possvel medir a velocidade de deslocamento nos eixos longitudinal e transversal;
    • transdutor
    • projetor
    • hidrofone
    • console
  • 10. CONFIGURAO JANUS
  • 11. 3 - NAVEGAO DOPPLER - PLATAFORMAS ONDE PODEM SER INSTALADOS: - REMOTELY OPERATED VEHICLES ( ROV ) E AUTO- NOMOUS UNDERWATER VEHICLES ( AUV ), EM APOIO A INSTALAES OFFSHORE DE LEO E GS, DUTOS, ETC - SUBMARINOS - NAVIOS DE SUPERFCIE (NAVEG., ATRACAO E LH) - BIAS OU FUNDEADOS ( ADCP ) (ONDAS/CORRENTE)
  • 12. A) NAVEGAO BSICA : PARA NAVIOS DE SUPERFCIE E SUBMARINOS APLICAES DA NAVEGAO DOPPLER: C) PARA PLATAFORMAS SUBMARINAS (ROV, AUV) NO EXISTE SINAL GPS. NESSE CASO O SISTEMA DOPPLER (OU O INERCIAL) SUPRE(M) ESSA DEFICINCIA. D) APLICAES MILITARES : PROV UMA GRAVAO DO TRACK DO DESLOCAMENTO, BEM COMO UMA NAVEGAO ESTIMADA PRECISA NAS AUSNCIAS DO SINAL GPS: SONARES, NAVEGAO DE MERGULHADORES, NAVEGAO AREA, ETC. B) LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS E GEOFSICOS. VISAM COMPLEMENTAR AS FALHAS DE POSICIONAMENTO DO DGPS EM LOCAIS DE SOMBRA, SOB PONTES, TNEIS ETC.
  • 13. APLICAES MILITARES...
  • 14. APLICAES MILITARES.... Navegao de MG Varredura
  • 15. MEDIO DAS CORRENTES EM ESTURIOS, VARIAO VERTICAL DO NVEL DOS RIOS E OCEANOS MEDIO DE CORRENTES MARINHAS, COM TRANSMISSO RDIO PARA O CONTINENTE
  • 16. Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) So equipamentos empregados para medir a circulao dos oceanos, em especial as correntes marinhas e ondas.
  • 17. ONDAS: FUNCIONA COMO UM MARGRAFO, TANTO PARA GUAS PROFUNDAS COMO RASAS. CALCULA TAMBM A DIREO E A FREQNCIA APLICAES CIENTFICAS... ADCP
  • 18. E) SONAR DOPPLER NO AUXLIO ATRACAO/DESATRACAO - PARA NAVIOS COM MAIS DE 100.000 TON DE DESLOCAMENTO FUN-DAMENTAL CONHECER A VELOCIDADE DE A-PROXIMAO DO CAIS (MX. DE 0,06 m/s) E A VELOCIDADE PARA APROXIMAO DE FUNDEIO (MX. DE 0,15m/s)
  • 19. ROV HIDRO- GRAFIA SUB AUV VARREDURA APLICAES DA NAVEGAO DOPPLER:
  • 20. 4- AS FONTES DE ERRO
    • Como em todo sistema de navegao estimada , os erros se acumulam com o tempo, sendo que suas principais fontes so:
    • erro devido a reflexo do ultra-som em partculas de matria na gua (plncton);
    • erro na orientao dos transdutores;
  • 21. AS FONTES DE ERRO...
    • erros induzidos pelo movimento do navio;
    • erros da velocidade do som na gua (temperatura, salinidade e presso); e
    • erros devidos perda de potncia do sinal refletido.
  • 22. ERROS COMPUTADOS...
    • Os equipamentos DOPPLER apresentam pequenos erros na medio de velocidade (0,1 n), de altitude/profundidade (1 metro) e de distncia navegada (0,01 milha).
    • O erro de medio de distncia de cerca de 0,17% do percurso navegado desde a ltima atualizao de sua posio (GPS, por exemplo).
  • 23. SUMRIO
    • Definio do sistema Doppler. Princpio de funcionamento do sistema.
    • Partes componentes do Sistema de Navegao Doppler. A configurao JANUS
    • Empregos dos equipamentos Doppler
    • As fontes de erro do sistema
    • Emprego do sonar doppler em atracaes
    Referncia: LT, pginas 1421 a 1424