Gps e galileu

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Sistema GPS – introdução
O GPS – Global Position System – foi proposto e desenvolvido nos anos 70 pelo Departamento de Defesa Norte-americano inicialmente para fins militares. Mais tarde, interesses civis e comerciais trouxeram-lhe um uso mais alargado, tendo hoje um vasto conjunto de aplicações, entre as quais: •Navegação; •Localização; •Mapeamento; •Emergências; •Aviação; •Etc. Este sistemautiliza, no total, 24 satélites para assegurar uma cobertura global.

Sistemas de Telecomunicações II

Carlos Correia FEUP - 2003

A sua principal finalidade seria a de proporcionar, em termos genéricos, os meios necessários para rapidamente e de forma eficaz se determinar a posição tridimensional de um qualquer ponto localizado no globo terrestre (ou perto dele) a qualquer instante.Sistemas de Telecomunicações II Carlos Correia FEUP – 2003

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Sistema GPS – funcionamento
• São consideradas os seguintes pontos:
1. 2. 3. 4. 5. 6. Triangulação; Distância; Relógio; Posicionamento; Coordenadas; Erros.

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Sistema GPS - triangulação• • De facto um sistema de posicionamento global recorre a 4 satélites. Pretende-se determinar os quatros valores referentes à total identificação de um receptor: 1. Três coordenadas espaciais; 2. O tempo.

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1. Triangulação: São necessários, no mínimo, um conjunto de 4 satélites. • • • A distância calculada a um satélite permitecalcular uma posição colocada O recurso a um segundo satélite permite reduzir a incerteza a um círculo O terceiro satélite utilizado intersecta o círculo anterior em dois pontos. numa esfera, cujo raio é a distância calculada ao primeiro satélite. (intersecção de duas esferas). Como normalmente um destes pontos se encontra muito distante da Terra ( ou com velocidade muito elevada) a posição ficaautomaticamente calculada por exclusão de partes. • O quarto satélite é finalmente utilizado como auxiliar. Envia ao receptor um quarto sinal que o auxilia a determinar o tempo preciso em que ocorrem as emissões evitando assim que o receptor use um relógio atómico para determinação do tempo. Deste modo um sistema de posicionamento global pode averiguar, de forma segura, a posição absoluta de um dadoutilizador.

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Sistema GPS - distância
Distância = Velocidade x Tempo Considerando a velocidade de propagação dos sinais electromagnéticos, o tempo é da ordem de 0.06 segundos.

Exactidão: (+/- 0.000,000,001 s) = +/- 1 ns
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2. Distância: • Distância = Velocidadex Tempo Considerando a velocidade de propagação dos sinais electromagnéticos, o tempo é da ordem de 0.06 segundos. • Exactidão: (+/- 0.000,000,001 s) = +/- 1 ns

Como é calculado o tempo de propagação? – – – Os satélites enviam um pseudo-código (próprio a cada satélite). O receptor adapta as suas sequências às sequências recebidas, atrasando-as O tempo é calculado pelo atraso ou adiantamento.ou adiantando-as.

Como separa o receptor os sinais provenientes dos diferentes satélites? – – – Cada satélite possui uma sequência própria baseada numa fórmula que é A distância aos satélites é calculada através do tempo de propagação. O satélite e o receptor geram os seus pseudo-códigos ao mesmo tempo. enviada conjuntamente ao receptor.

Sincronizando esses códigos pseudo-aleatórios, oatraso na recepção pode ser calculado. Esse atraso multiplicado pela velocidade de propagação dá a Sistemas de Telecomunicações II Carlos Correia FEUP – 2003 Pág. 4/39

distância à qual se encontra o receptor do satélite. No entanto, mesmo que os códigos estejam sincronizados, há ainda o problema relativo à fase. Um ligeiro atraso de fase nestes sinais da ordem de 1 µs corresponde, à velocidade...
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