BLOGGER TEMPLATES AND TWITTER BACKGROUNDS »

quarta-feira, 4 de novembro de 2009

GPS




O inventor do GPS, que desenvolveu o conceito essencial do sistema, foi Ivan Getting, nascido em Nova Iorque em 1912. Getting estudou no MIT e em Oxford, era licenciado em astrofísica. Ex-vice-presidente da Raytheon, Getting apresentou um sistema de navegação para mísseis com a especificação da Força Aérea americana de ter "mobilidade para percorrer em uma linha ferroviária". Sob a direcção de Getting, que era velejador, engenheiros espaciais e cientistas estudaram o uso de satélites como base para um sistema de navegação para veículos movendo-se rapidamente em 3 dimensões. Ivan Getting faleceu em 2003.

A autoria do projecto do GPS ainda é discutida nos EUA. Os americanos adoram contestar autorias de grandes projectos, como até mesmo o da Internet. Até há pouco tempos ainda discutiam quem inventou o avião. Não que alguns considerassem Santos Dumont como um dos candidatos, mas há uma corrente que afirma que os irmãos Wright estão indevidamente homenageados e que quem inventou o avião foi um tal Langley.
A invenção do GPS também é atribuída a Brad Parkinson, que trabalhou junto com Getting, e ainda a Roger Easton que entrou mais tarde na função, mas com projecto alterado em relação ao inicial. Cada um deles foi premiado pela invenção do GPS por diferentes órgãos americanos, como academias de ciências, etc.

GPS

GPS significa Global Positioning System (Sistema de Posição Global). É um sistema de navegação com base em satélites artificiais que emitem sinais rádio com informação sobre uma posição tridimensional, velocidade e tempo numa base de 24 horas.
Este sistema criado nos anos 70 é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos que fornece dois serviços. O SPS, Standard Positioning Service (gratuito), usado pelo público em geral cujo sinal é intencionalmente degradado por razões de segurança interna dos E.U. e o PPS, Precise Positioning Servisse, codificado e usado primariamente pelo Departamento de Defesa.

O sistema é constituído por 24 satélites (3 deles estão de reserva) em 6 órbitas circulares de 12 horas a cerca de 20.200 km de altura. Estes satélites estão colocados de tal modo que em qualquer altura e ponto do nosso globo 6 deles estão sempre visíveis. São controlados cinco estações de rastreio e três antenas espalhadas pelo globo que recolhem informação daqueles e transmitem-na para a estação principal situada em Colorado Springs.
A sua cobertura não é total e situa-se em cerca de 93% da área do globo. É nos pólos onde ela é mais deficiente.

Sistema de satélites GPS

Vulgarmente conhecidos por GPS's, os receptores captam os sinais emitidos pelos satélites visíveis. Estes dados são processados pelo GPS que os traduz nas três coordenadas posição (latitude, longitude e altitude), velocidade e tempo.
Existem duas categorias de GPS's, os receptores multiplexados e os receptores de canais paralelos. Isto diz respeito à forma de como os sinais são recebidos. Um GPS deve bloquear os sinais pelo menos de três satélites de modo a fazer uma triangulação.
Um receptor multiplexado apenas estabelece contacto com um ou dois satélites tendo que procurar satélites diferentes para obter a informação necessária. Um receptor de canais paralelos bloqueia e fica com os respectivos satélites até completar a triangulação. Esta característica permite obter a informação o mais fiável e actualizado possível.

Receptores GPS portáteis

Hoje em dia o mercado disponibiliza aparelhos, fixos ou portáteis, que permitem, além das chamadas funções básicas, obter rumos verdadeiros, calcular desvios, marcar pontos, traçar rotas, ou seja, um sem número de opções, e ainda de poderem ser combinados e interligados com outros instrumentos de bordo como sondas, pilotos automáticos, radares, plotter’s, etc.
A precisão de um GPS, no sistema SPS, era inicialmente da ordem dos 100 metros enquanto que no sistema PPS a precisão da componente horizontal de 20 metros. A partir de 1 de Maio de 2000 o governo norte-americano, proprietário do sistema, deixou de introduzir um erro no sistema SPS, erro propositadamente introduzido no serviço público para segurança do estado norte-americano, e que tornou este sistema mais preciso passando a ser semelhante ao PPS. Este erro foi definitivamente abolido.
O DGPS, um GPS diferencial, recebe informações adicionais de uma estação terrestre próxima e de posição conhecida. Esta estação capta os sinais dos satélites e corrige diversos erros (por ex. devidos aos atrasos da troposfera, condições climatéricas, etc.) e envia sinais rádio que são interpretados pelo DGPS aumentando assim a precisão posicional. O preço deste aparelho não justifica o seu uso na navegação de recreio.



Rede DGPS portuguesa (Carvoeiro e Sagres)

GPS

Com DGPS

Serviço

SPS

PPS

SPS

PPS

Horizontal

20 M.

20 M.

1 a 10 m.

1 Mm a 1 cm

Vertical

27,7

27,7 M

Tempo

100 Ns

100 Ns

Precisão dos sistemas GPS

A vantagem do uso de um GPS é a sua disponibilidade em qualquer condição meteorológica e simplicidade do seu uso. Basta carregar apenas num botão e teremos quase instantaneamente as coordenadas de posição!
Atenção que o sistema pode por vezes não estar totalmente disponível se as entidades que o controlam assim o decidirem. Esta situação já tem momentaneamente acontecido e com certeza que não deixará de se repetir.
Um aspecto importante a considerar é que, ou por falta de pilhas ou simples avaria do GPS, devemos sempre estar aptos a ter uma alternativa de cálculo da nossa posição, que ainda será o velho sextante.

Actualmente existem dois sistemas similares, um controlado pela Rússia, o GLONASS, e outro a ser ainda desenvolvido pelos europeus, o GALILEU, que estará operacional em 2008. O princípio é o mesmo, mas pretende-se que o controlo seja efectuado por entidades civis para que não se esteja dependente por políticas militares, caso do GPS. O sistema europeu difere também noutro aspecto, que é a permissão de responder a sinais, por exemplo, de emergência, de modo a que náufragos tenham conhecimento que um pedido de socorro foi captado.

0 comentários: