1. Cincia.

2. ologia. 3. CoordenadasO que ? Tempo GeogrficasCoordenadas Sistema Cartesianas GPS Galileo 4. O que o GPS? O GPS, Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System), um sistema de navegao que utiliza informao proveniente de satlites para fornecer com rigor as coordenadas de um lugar. Indica a direco e sentido do movimento numa viagem; Localiza pontos num mapa atraves das suas coordenadas; Armazena as coordenadas das posioes na memoria, podendo inverter o percurso da viagem e regressar ao ponto de partida. 5. Tempo O tempo uma grandeza fsica que desempenha um papel fundamental no funcionamento do GPS. O erro na determinao do intervalo de tempo que o sinal demora no percurso entre o emissor e o receptor, tem de ser pequenssimo. necessrio preciso e exactido dos relgios para que se possa localizar a posio do receptor GPS superficie da Terra. 6. Os satlites artificiais do sistema GPS possuem relgios atmicos que fornecem o tempo GPS, este convertido pelos receptores GPS em tempo universal coordenado que se ajusta ao tempo mdio de Greenwich. Por isso, os receptores GPS tm incorporados relgios de quartzo. 7. Relogios Existe trs tipos diferentes de relgios:Tipo de relgio IncertezaMecnico100 milissegundos/dia Quartzo 0,1milissegundos/ dia Atmico 0,1 microssegundos/dia 8. Coordenadas GeogrficasPara indicar a posio de um lugar superfcie da Terra normalmente utilizam-se cordenadas geogrficas: Latitude e Longitude. 9. LatitudeA latitude o ngulo medido para cima ou para baixo do equador, ao longo de um meridiano. Varia de 0o a 90o norte (N) ou de 0o a 90o sul (S). Um paralelo uma linha circular paralela ao equador cujos pontos esto mesma latitude. 10. LongitudeUm meridiano um crculo mximo,perpendicular ao equador e que passa pelos dois plos geogrficos.A longitude o ngulo para um lado ou para o outro do semimeridiano de Greenwhich (localidade nos arredores de Londres).Varia entre 0o e 180o podendo ser este (E) ou oeste (O). 11. Altitude Muitas vezes necessrio utilizar mais uma coordenada geogrfica: a altitude.A altitude de um lugar a distncia, medida sobre a vertical do lugar, entre esse lugar e o nvel mdio das guas do mar. 12. Coordenadas Cartesianas A situao de repouso ou de movimento relativa porque depende de um referencial.Para isso, utiliza-se um sistema de coordenadas: conjunto de parmetros usados para refernciar posies.zUm deles o sistema de coordenadas cartesianas, constitudo por trs eixos de referncia (x, y e z) prependiculares entre si, que se intersectam Oy no ponto zero da escala (a origem).x 13. Neste sistema, qualquer ponto definido pelas coordenadas cartesianas e pelo vector posio (que parte da origem). Podemos utilizar assim, um referencial tridimensional, bidimensional e unidimensional: 14. Referncial Bidimensional Se considerarmos um corpo numplano, a sua posio dada atendendo scoordenadas xx e yy. Referncial UnidimensionalSeconsiderarmos uma nicadimenso, como o caso do movimentorectilneo, a posio dada pela nicacoordenada do eixo dos xx. 15. O movimento de um corpo ocupa sucessivas posies, e ao seu conjunto chamamos trajectria. Esta pode ser rectilnea ou curvilnea. 16. O GPS est dividido em trs partes e abordaremos de seguida as suas funes: 17. Este sistema utiliza 24 satlites que descrevem rbitas circulares queasseguram uma cobertura global a cerca de 22 200 km de altitude. Estes,completam duas voltas por dia, uma a cada 12h e a que chamamos de perodo. Uma rbita contm quatro satlites e cada satlite retm quatro relgios atmicos com preciso de 3ns ou seja, 3x10-9 s. Os satlitestransmitem e captamondas electromagnticas na zona das microondas que conduzem dados alusivos posio e tempo. 18. O GPS possui 5 estaes na Terra, 4 observam os satlites e uma a principal de controlo situada nos EUA. Estas estaes controlam a posio dos satlites, a velocidade e o tempomarcadonos relgios,e analisam as condies atmosfricas que inserem erros nos sistema devido alteraodavelocidade de propagaodas ondas electromagnticas. As estaes tambm efectuam correces s rbitas e relgios dos satlites atravs do envio de informao compilada. 19. Este segmento constitudo pelos receptores GPS e pelos seusutilizadores.Os GPS recebem e descodificam os sinais dos satlites, trocam dadoscom outros receptores e com computadores.O utilizador tm ainda acesso a mapas pormenorizados de cidades, obter a rota prefervel at ao destino ou ainda conceber coordenadas de posio. 20. O GPS contm informao do instante em que um satlite lhe envia sinais atravs de ondas electromagnticas. Estes sinais propagam-se velocidade da luz ( c = 300 000 km/s ) , logo ocorre uma variao de tempo entre a emisso do sinal pelo satlite at a chegada ao GPS que nos possibilita calcular a distncia entre o GPS e o satlite. Se o movimento tem a mesma direco, sentido e rapidez, o valor da velocidade dado pela distncia percorrida, d, por intervalo de tempo, t ( v = d / t) . Como v = c = 300 000 km/s , se conhecermos a t, saberemos a d d = c x t 21. Para localizar um lugar na Terra, o receptor recorre ao mtodo geomtrico da Triangulao, aps ter calculado a sua distncia a trs satlites.B PAC Depois de calculadas as distncias aos satlites A, B e C, como na figura, podemos ento determinar a posio do ponto P, onde est localizado o receptor. 22. Atravs da d A, traa-mos uma circunferncia com centro em A e que detm a o ponto P, o receptor, o qual poder estar localizado em qualquer ponto relativo circunferncia. Atravs da d B, traa-mos outra circunferncia com centro em B que ir interceptar em dois pontos a circunferncia com centro em A, e um desses pontos ser o ponto P. Atravs da d C, traa-se uma ltima circunferncia com centro C e que ir interceptar as outras duas num ponto em comum, o ponto P, ou seja, o receptor. 23. Para um receptor calcular a sua posio, so suficientes os sinais emitidos por trs satlites.Todavia utilizado um outro satlite, o qual tem como funo sincronizar os relgios atmicos extraordinariamente concisos dos restantes trs satlites, e os de quartzo, menos concisosdos receptores, devido grande importncia que a determinao do tempo, t, que o sinal leva a chegar ao receptor. 24. Preciso de um receptor GPSUm receptor GPS comercial pode ter um erro at 10 m, enquanto com o novo sitema DGPS reduz o erro nos GPSs militares e de investigao para cerca de 3 a 4 metros. Se no houvesse uma correco deste efectuada com base na teoria da relatividede de Einstein , existiria uma acumulao de erros nos relgios atmicos, que no final do dia levariam a erros de mais de uma dezena de quilometros. 25. Este erro pode dever-se: a ms condies atmosfricas; s diminuio do nmero de satlites em linha de vista devido a obstculos; a reflexes das ondas electro-magnticas nesses obstculos, durante a sua propagao. 26. Aplicaoes do GPS Navegao terrestre, martima e area (Transportes convencionais, excursionistas, desportistas, pescadores ou investigadores em zonas desconhecidas); Segurana de veculos como txis ou camies de transporte de mercadorias; Mapeamento (Produo de mapas e estudo da topografia dos terrenos); Gesto de trfego e deteco de situas de emergncia. 27. Em que consiste?O sistema Galileo consiste num sistema de navegao por satlite que se encontra ainda em desenvolvimento na Europa. 28. Este sistema est a ser desenvolvido pela Unio Europeia e ainda pela Agncia Espacial Europeia (European Space Agency - ESA) em virtude de tornar a Unio Europeia independente dos restantes sistemas de navegao por satlite existentes, o GPS norte-americano e o sistema russo Glonass.Para um controlo eficaz deste sistema, sero construdas duas estaes de controlo na Europa Central. 29. Constituio: O sistema Galileo ser composto por 30 satlites, dos quais 27 estaro operacionais e os restantes 3 ficaro em reserva como sobressalentes.Estes satlites iro ser colocados em trs orbitas com uma inclinao de 56 tendo em conta o plano equatorial da Terra e a uma altitude de cerca de 26 000 km, ficando aproximadamente 4000km acima das rbitas dos satlites do GPS. 30. Galileo transportar dois relgios atmicos: um de rubdio e outro denominado PHM (Passive Hydrogen Maser Maser Passivo de Hidrognio). O primeiro tem um erro inferior a 10 ns/dia e o outro tem um erro inferior a 1 ns/dia, que far dele o relgio atmico mais preciso em rbita.Todas estas condies levaro a que haja uma cobertura de extrema qualidade de todo o planeta. 31. Vantagens: Em comparao do sistema Galileo com os restantes sistemas de navegao por satlite existentes, podemos destacar algumas vantagens que este apresenta em relao aos outros sistemas. 32. dotado de uma maior preciso (actualmente ainda est a ser confirmado este parmetro com base em testes reais); Oferece uma maior segurana, tendo em conta que permite transmitir e confirmar auxlios em casos de emergncia; Implica menos problemas, uma vez que capaz de testar autonomamente a sua integridade; Permite uma cobertura mais abrangente de satlites visto que este sistema ter a possibilidade de interagir com os restantes sistemas existentes. 33. Aplicaes:Este sistema pode ser aplicado em diversos sectores, especialmente no que diz respeito aos sistemas de transporte quer terrestre, martimo, quer aeronutico, uma vez que possibilita uma melhor gesto de trfego. Galileo ir trazer benefcios em mltiplos servios, nomeadamente ao nvel civil, para o qual foi especificamente desenvolvido. O sistema tem a capacidade de detectar com exactido a localizao de pessoas e ainda, de objectos que sejam dotados de um receptor de dados adequado. 34. Est ainda desenvolvido particularmente para servios que estejam de alguma forma relacionados com a vida humana em virtude de lhes proporcionarem segurana e de lhes prestarem auxlio, em caso de procura e resgate.O sistema Galileo pode ainda revelar alguma utilidade em termos de serviospblicos regulamentadosque abranjamaplicaes especiais e governamentais. 35. Lanamento:Do sistema Galileo fazem parte dois satlites experimentais pertencentes misso GIOVE (Galileo In-Orbit Validation Element), ambos j lanados com o objectivo de testar o equipamento que transportam e para testar todo o equipamento em terra. 36. O primeiro satlite no tripulado designa-se GIOVE-A e foi lanado no dia 28 de Dezembro de 2005. Transportava apenas dois relgios atmicos de rubdio e forneceu os primeiros sinais de navegao no dia 12 de Janeiro de 2006. 37. Por sua vez, o segundo satlite, GIOVE-B, foi enviado no dia 27 de Abril de 2008 e a bordo levava trs relgios atmicos: dois de rubdio e um de PHM (Maser Passivo de Hidrognio. As suas primeiras informaes chegaram no dia 7 de Maio de 2008. 38. Estima-se que o sistema de navegao europeu, Galileo, ir estar operacional num futuro prximo, por volta do ano de 2012-13. 39. Bibliografia: RODRIGUES, M Margarida (et.al) - Fsica na nossa vida, 11 Ano; Porto: Porto Editora, 2008. VENTURA, Graa (et.al) 11 F B, Fsica e Qumica B Fsica, 11 Ano; Lisboa: Texto Editores, 2006. VENTURA, Graa (et.al) 11 F, Fsica e Qumica A Fsica Bloco 2,11/12 Ano; Lisboa: Texto Editores, 2009. 40. Webgrafia: http://www.esa.int/esaNA/ESAAZZ6708D_galileo_0.html http://www.esa.int/esapub/br/br251/br251.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/GIOVE#GIOVE-B http://pt.wikipedia.org/wiki/GIOVE-A http://en.wikipedia.org/wiki/GIOVE http://pt.wikipedia.org/wiki/Galileo http://www.inov.pt/eng/news/archive_01.html 41. Elaborado por: Ana Rosado, n1 Ana Panasco, n2 Ana Sardinha, n3 Ins Martins, n9 Joo Cotovio, n 1311B Fim.