Navegação por GPS para Vôo-Livre

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Global Positioning 
Systems
Navegação e análise 
para vôo-livre
Marcelo Melo
O que é GPS?
• Constelação de mais de 24 
satélites operados pela U.S. Air 
Force
• Satélites transmitem informação 
precisa de tempo
• Usando esta informação, você 
pode facilmente calcular sua 
posição no globo
• Serviço de GPS está disponível:
– Qualquer lugar do mundo
– 24 hs por dia
– Sob qualquer clima
– De graça
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Terra
• Circunferência
– 38.400 Km
• Rotação
– 1.600 Km/h
– Ciclo de 1 Dia
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Satélites GPS
• Distância da Terra
– ½ Circunferência da 
Terra
– +-20.000 km
• Ciclo de 12hs
• Funcionam à energia 
solar
• Transmitem:
– Hora precisa
– Dados orbitais
– Dados de funcionamento
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Rotação dos Satélites
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Como funciona
Os Satélite são referência para pontos na terra
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Transmissão do Sinal
1- Bloqueado 2- Com erro 3- Correto
3
2
1
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Cálculos
Velocidade da luz = 300.000 km/s
Tempo = O quanto leva para o sinal atingir o receptor
Velocidade x Tempo = Distância
São 9:30:00 Agora são 9:30:01
Tempo = 1 segundo
Distância = 300.000 km
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Sabendo a distância estimada para…
1 satélite: define-se uma esfera (3D) de 
localidades possíveis (ao redor do 
satélite)
2 satélites: define-se um círculo (2D) de 
localidades possíveis
3 satélites: define-se 2 pontos para a 
localidade (um deles no espaço)
4 satélites: define-se 1 ponto único no 
espaço para a localização
Cobertura
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Precisão
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Precisão
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Precisão
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Longitude x Latitude
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Informações disponíveis
• Sem sensor, nem altura
– Localização Global
– Direção (em movimento)
– Velocidade
– TrackLog
– Waypoints
– Rotas
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Informações disponíveis
• Sem sensor, com altura
– Localização Global (altura no tracklog)
– Direção (em movimento)
– Velocidade
– TrackLog
– Waypoints
– Rotas
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Informações disponíveis
– Localização Global
– Altura
– Direção (em 
movimento)
– TrackLog
– Waypoints
– Rotas
– Planeio instantâneo / 
necessário
– Tempo estimado
– Altura necessária
– Mapas
• Com sensor, ou ligado ao vário
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Principais funções
• Waypoints
– Simples coordenada de um ponto
– Tipos:
• Waypoint Simples
• Ponto de referência
• Cidade
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Principais funções
• Mark (enter)
– Transforma posição atual em Waypoint
– Serve também para forçar a marcação de 
um ponto num track
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Principais funções
• GoTo
– Ligação entre 2 Waypoints
• Direção
• Distância
– GoTo reverso (distância em free xc)
• Continuidade da direção seguida
• Distância voada
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Principais funções
• TrackLog
– Lista de Waypoints (rota percorrida)
– Limitado
• Antigos: 1024/2048 pontos
• Mais modernos: 4096 pontos
• Melhores: 8000/10000 pontos
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Principais funções
• Anéis de proximidade
– Círculo ao redor de waypoint
– Círculo ao seu redor
– Se certificar de um ponto dentro do raio 
definido
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Rotas
• O que são?
– Seqüências de Waypoints a ser percorrida
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Rotas
• Como definir
– Inserir Waypoints na ordem do percurso
– Definir raios
– Iniciar navegação
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Rotas
• Como usar
– Iniciar navegação
– Certificar de um ponto dentro do raio de 
cada pilão
– Atenção ao Horário de Start
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Rotas
• Em campeonatos
– Pilhas suficientes (novas) 
• Somente Alcalinas ou recarregáveis (2200 ou >)
– Atenção ao Horário de Start 
• Deve haver um ponto dentro do círculo após o horário
– Mark Enter no pilão
• GPS antigos com grande intervalo entre pontos
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Configuração
• TrackLog
• Datum WGS84
• Data / Hora (automáticos)
• Idioma (Sugestão: Inglês)
• Comunicação Serial
• Funções específicas
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Configuração
• Tracklog
– Modo
• Gravar
• Não Gravar
• Sobrescrever
– Intervalo
• distância
• tempo
• Automática
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Configuração
• Datum
– Modelo para cálculo do centro da Terra.
– Principais:
NAD27: North American Datum of 1927
NAD83: North American Datum of 1983
WGS84: World Geodetic System of 1984 (indicado)
– Porque isto interessa?
– Coordenadas calculadas usando-se um Datum diferente, 
representará um ponto centenas de metros diferente.
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Configuração
• Comunicação Serial
– COM (Porta do Micro)
– Protocolo
• NMEA (GPS MLR, outros)
• Garmin (GPS Garmin)
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Dúvidas
• Dúvidas de operação/uso do GPS?
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Vantagens e Dicas de 
uso do GPS
• Ajuda a chegarmos ou sair das cidades em que nunca 
fomos;
• Ajuda a escolher os melhores caminhos depois dos 
resgates;
• Informa horário oficial dos eventos;
• Informa horário do nascer/por do sol local;
• Informa a direção do vôo (direção e intensidade do 
vento);
• Informa a pressão atmosférica;
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Vantagens e Dicas de 
uso do GPS
• Identificação da velocidade e direção momentânea do 
vento;
• Auxilia na definição da melhor rota ao longo do vôo;
• Auxilia na definição da possível melhor direção para 
se andar em direção à civilização;
• Informa a posição exata a cada instante (acidentes), 
especialmente em roubadas (resgate);
• Identifica as melhores rotas de realização do start, 
pilões e goal;
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Vantagens e Dicas de 
uso do GPS
• Nos dá a certeza de termos feito o start, pilões e goal;
• GARMIN 76S: Serve como vário de emergência 
(altitude, taxa de subida, taxa de descida), 
especialmente com a ajuda de um sonar-vario;
• Orienta quanto a distâncias e tempos para se chegar 
aos objetivos;
• Orienta quanto a distância à melhor rota ou à rota 
estipulada;
• Ajuda a navegar nas estradas durante as viagens de 
carro
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Vantagens e Dicas de 
uso do GPS
• Serve como cola dos pilões a serem seguidos;
• Fornece as distâncias entre os pilões;
• Indica a direção de vôo instantânea;
• Possibilita percebermos como estão derivando as 
térmicas;
• Possibilita analisarmos as diferenças de derivaçõesdas térmicas para entender o padrão ou mudança no 
padrão; 
• Otimiza vôos de XC e de recordes pessoais (GO TO 
RAMPA).
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Vantagens e Dicas de 
uso do GPS
• Dá a idéia do tempo para se fazer o start e o goal; 
• Informa L/D instantâneo e o necessário para se fazer 
o start, pilões e goal;
• Ajuda a marcar caminhos para não se perder na volta 
(carro ou a pé);
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Vantagens e Dicas de 
uso do GPS
• Dicas de uso em vôo
– Configuração de Detalhamento de telas
• LD Atual
• LD próximo ponto
• Velocidade solo
• Hora
• ETA próximo ponto
• Direção do próximo ponto
• Tempo para o próximo ponto
• Variômetro
– Uso paralelo de telas / 2 GPS’s
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Simulação Prática
• Inserção de Waypoints
• Criação da rota
• Realizar o percurso (PRÁTICA) 
– Alteração de rota "on the fly"
– Dicas para efetuar pilões
• Curva por dentro
• Mark Enter
– Usando GOTO como rota
– Completando uma rota
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Análise de Vôos
• Conexão GPS x Micro
• TrackMaker
– Envio de informações para o micro
– Envio de informações para o GPS
• Gerenciando informações
– Arquivos de vôos
– Arquivos de waypoints
– Análise de vôos 2D
• Comparando 2 vôos
• Comparando rotas escolhidas
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Análise de Vôos
• CompeGPS
– Envio de informações para o GPS
– Envio de informações para o micro
– Gerenciando informações
• Arquivos de vôos
• Arquivos de waypoints
• Arquivos de mapas
• Arquivos de relevos
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Análise de Vôos
• Análise de vôos em 3D
– Correlacionando (Térmicas) x (Gatilhos+Relevo)
– Comparando o vôo com o relevo
– Gatilhos e Lift
• Analise de decisões do vôo realizado
• Analisando o aproveitamento das térmicas
• Analisando mapeamento da térmica pelo GPS
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Análise de Vôos
• Análise de 3 exemplos da prova
– Dará uma idéia mais real dos benefícios que 
uma análise pós vôo pode te dar
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Marcelo Melo
marcelo@covl.com.br
Obrigado!
Agradeço:
Parapente Brasil
CompeGPS Team
Northwind Pro
André Modelo
	Global Positioning Systems
	O que é GPS?
	Terra
	Satélites GPS
	Número do slide 5
	Rotação dos Satélites
	Número do slide 7
	Transmissão do Sinal
	Número do slide 9
	Cobertura
	Precisão
	Precisão
	Precisão
	Longitude x Latitude
	Informações disponíveis
	Informações disponíveis
	Informações disponíveis
	Principais funções
	Principais funções
	Principais funções
	Principais funções
	Principais funções
	Rotas
	Rotas
	Rotas
	Rotas
	Configuração
	Configuração
	Configuração
	Configuração
	Dúvidas
	Vantagens e Dicas de uso do GPS
	Vantagens e Dicas de uso do GPS
	Vantagens e Dicas de uso do GPS
	Vantagens e Dicas de uso do GPS
	Vantagens e Dicas de uso do GPS
	Vantagens e Dicas de uso do GPS
	Simulação Prática
	Análise de Vôos
	Análise de Vôos
	Análise de Vôos
	Análise de Vôos
	Marcelo Melo