GPS 2021

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Instituto Superior de Ciências e Tecnologia de Moçambique
Curso: Engenharia Geológica e de Minas
Disciplina: Máquinas e explosivos de desmonte
Tema: GPS (Global Position System)
Discente: Benilson Mandevo	
Docente: Luís Magaia
Turma: 3º Ano
Maputo, junho de 2021
Índice
Introdução	3
GPS (Global Positioning System)	4
Estrutura de Sistema GPS (Segmentos)	4
Segmento Espacial	4
Segmento de Controle	5
Segmento de Usuários	6
Estrutura do Sinal GPS	6
Tipos de medições	7
Tipos de posicionamento do GPS	7
Posicionamento por Ponto, absoluto ou Autônomo	7
Posicionamento por Ponto Preciso – PPP	7
Posicionamento Relativo	7
Posicionamento Relativo Cinemático em Tempo Real – RTK	8
Conclusão	9
Bibliografia	10
Introdução
No presente trabalho abordar-se-á acerca detalhadamente do GPS que é um sistema de posicionamento desenvolvido pelo departamento de defesa dos Estados Unidos
GPS (Global Positioning System)
· E’ um sistema de navegação por satelitie que fornece um aparelho receptor móvel a sua posição, assim como o horário sobe quaisquer condições atmosféricas, a qualquer momento e em qualquer lugar da terra; desde que o receptor se encontre no campo de visão de três satelities GPS (4 ou mais para precisão maior)
· E’ um sistema de posicionamento desenvolvido pelo departamento de defesa dos Estados Unidos. Fornece a posição e o tempo de modo instantâneo sobre toda a superfície da terra.
Estrutura de Sistema GPS (Segmentos)
Segmento Espacial
· 27 satelities
· 6 planos orbitais
· 55º de inclinação dos planos orbitais em relação ao equador
· 20.200km de altura da superfície da terra
· 12h siderais de período
· Até 5h acima do horizonte
Segmento de Controle
· Responsável pelo monitoramento foi sistema de satelities e do tempo do GPS, pela predição dos elementos orbitais e pela predição dos elementos orbitais e pela atualização periódica da mensagem da navegação.
Esse segmento é constituído por estações terrestres que ficam sob controle do Departamento de Defesa Americano. Elas têm o objetivo de monitorar, corrigir e garantir o funcionamento do sistema. O segmento possui um centro de controle e vários centros de monitoração de sinais dos satélites. Com base nesses dados, modifica parâmetros orbitais, caso seja necessário. As estações de controle e monitoramento estão localizadas em Kwajalein, nas Ilhas Marshall; na Ilha de Ascension, no Oceano Atlântico; no Havaí; em Diego Garcia, no Oceano Índico; e no Colorado, Estados Unidos (a principal delas). As estações são de propriedade da Força Aérea Americana; além destas, o sistema GPS possui outras estações de monitoramento.
Segmento de Usuários
· Posicionamento topográfico e geodésico, Navegação aérea, marítima e terrestre. 
O Segmento do usuário é constituído pelos receptores, que podem variar de tamanho, modelo e fabricante, mas principalmente em qualidade de recepção. Está associado às aplicações do sistema. Refere-se a tudo que se relaciona com a comunidade usuária, os diversos tipos de receptores e os métodos de posicionamento por eles utilizados.
Estrutura do Sinal GPS
Cada satélite transmite continuamente sinais em duas ondas portadoras "L". Sendo L1 com frequência de 1575,42 MHz e comprimento de onda de 19 cm; L2 com frequência de 1227,60 MHz e comprimento de onda de 24 cm. Sobre as portadoras são modulados dois códigos denominados códigos pseudoaleatórios. Sobre a portadora L1 modula-se o código C/A (Clear Access ou Coarse Aquisition) e sobre as portadoras L1 e L2, modulam-se o código P (Precise Code). O código C/A é o código de ruído pseudoaleatório (PRN) modulado em L1 de um satélite GPS. Permite calcular, sem ambiguidades, pseudos-distâncias aos satélites. O código P é o Código preciso ou código protegido para uso militar, modulado em L1 e L2. O Código C/A apresenta frequência dez vezes inferior ao código P, provocando maior indefinição no tempo de propagação, o que diminui a precisão para o posicionamento (cerca de 100 m de erro). Assim, o código C/A destinas se a navegação em geral. O código P, por outro lado, além de ter frequência dez vezes maior que o C/A, apresenta configuração espacial e erro de posicionamento da ordem de decímetros. Foi inicialmente programado pelo Departamento de Defesa Americano para uso exclusivo em fins militares. Entretanto até o momento seu acesso tem sido permitido à comunidade civil.
Ambos os sinais transmitem ainda uma série de mensagens de navegação, tais como efemérides, correções dos relógios dos satélites, estado de operação dos satélites e outros, que são processados pelos receptores.
 Tipos de medições
O posicionamento pelo método GPS é baseado em dois tipos de medições diretas satélite/receptor, são elas: medidas baseadas no código-medida das pseudo-distâncias (erro do relógio) e medida baseada na onda portadora medida de fase. A medida baseada no código (medida das pseudo-distâncias), propicia a medida do tempo de propagação do sinal entre um determinado satélite e o receptor, que multiplicado pela velocidade da onda eletromagnética, ocasiona o conhecimento da distância percorrida pelo sinal. Portanto, medindo-se simultaneamente as distâncias entre o receptor e três satélites, conhecendo-se a posição atual de cada satélite, pode-se calcular, em tempo real, a posição isolada das coordenadas do centro elétrico da antena do receptor. 
Tipos de posicionamento do GPS
É preciso destacar que existem pelo menos 4 tipos (ou métodos) de posicionamento via receptores GNSS que podem ser utilizados nos levantamentos do dia a dia
Posicionamento por Ponto, absoluto ou Autônomo
· Utilização de apenas um receptor para realizar o posicionamento (código C/A);
· Posição em tempo real, porém com precisão de aproximado. 10 metros;
· Método empregado para navegação com baixa precisão ou levantamentos expeditos.
Posicionamento por Ponto Preciso – PPP
· Utilização de apenas um receptor para aquisição dos dados (L1/L2);
· Requer longo período de ocupação do ponto de interesse;
· Proporciona posição com precisão centimétrica, porém não em tempo real;
· Necessário enviar os dados para pós-processamento em um servidor onde são realizadas uma série de correções.
Posicionamento Relativo
· Necessária utilização de no mínimo dois receptores (L1 ou L1/L2) rastreando simultaneamente, para realizar o posicionamento;
· Necessidade de instalar um dos receptores em um ponto com coordenadas conhecidas;
· Dependendo da situação requer um longo período de ocupação dos pontos;
· Proporciona posicionamento com alta precisão, porém é necessário realizar o pós-processamento dos dados em escritório;
· Não proporciona precisão em tempo real.
Posicionamento Relativo Cinemático em Tempo Real – RTK
· Necessária utilização de no mínimo dois recetores (L1/L2), rastreando simultaneamente, para realizar o posicionamento; 
· Necessidade de instalar um dos recetores em um ponto com coordenadas conhecidas;
· Os dados coletados na estação base devem ser transmitidos para a estação móvel;
· Necessário um link de rádio ou outro tipo de comunicação (ex. internet – NTRIP) entre ambos;
· Proporciona precisão centimétrica em tempo real.
Conclusão
No presente trabalho depois de várias consultas conclui que O posicionamento pelo método GPS é baseado em dois tipos de medições diretas satélite/receptor e medida baseada na onda portadora medida de fase.
é um sistema de navegação por satelitie que fornece um aparelho receptor móvel a sua posição, assim como o horário sobe quaisquer condições atmosféricas, a qualquer momento e em qualquer lugar da terra; desde que o receptor se encontre no campo de visão de três satelities GPS
Bibliografia
http://www.ead.uepb.edu.br/arquivos/cursos/Geografia_PAR_UAB/Fasciculos%20-%20Material/Leituras_Cartograficas_II/Le_Ca_II_A08_MZ_GR_260809.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/365613/mod_resource/content/1/AULA%202%20STT0614%20-%20sobre%20GPS.pdf
https://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/engenhariarural/TERESACRISTINATARLEPISSARRA/Artigo%20GPS145.pdf
https://www.santiagoecintra.com.br/blog/geo-tecnologias/metodos-de-posicionamento-e-receptores-gnss