Módulo 4 - Noções básicas de GPS II

4.2 - Características dos Sinais GPS

Cada satélite GPS transmite duas ondas portadoras: L1 e L2, que são geradas a partir da freqüência fundamental de 10.23 MHz, a qual por sua vez é multiplicada por 154 e 120 respectivamente. Desta forma, as freqüências (L) e os comprimentos de onda (λ.) de L1 e L2 são:
L1 = 1575.42 MHz -> λ = 19 cm
L2 = 1227.60 MHz -> λ = 24 cm

Estas duas freqüências são geradas simultaneamente, permitindo aos usuários corrigir grande parte dos erros decorrentes da refração ionosférica, que altera as ondas emitidas e recebidas entre satélites e receptores terrestres (aparelho GPS).

4.3 Modo de Funcionamento dos GPS

Cada satélite transmite um sinal que é recebido pelo receptor, este por sua vez mede o tempo que os sinais demoram a chegar até ele. Multiplicando o tempo medido pela velocidade do sinal (a velocidade da luz), obtemos a distância do receptor ao satélite, (distância = velocidade x tempo). No entanto, a precisão no posicionamento GPS depende do número e da geometria dos satélites usados e, obviamente, da precisão da medição da distância do receptor ao satélite.

Ou seja, o processo de identificação de um ponto receptor a partir de sinais de satélite é o que caracteriza o GPS. O receptor capta os sinais de quatro satélites para determinar as suas próprias coordenadas, e ainda o tempo. Depois, calcula a distância entre os quatro satélites pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que os sinais foram enviados.

Decodificando as localizações dos satélites a partir dos sinais de ondas específicas e de uma base de dados interna, a partir da velocidade de propagação do sinal, o receptor pode situar-se na intersecção desses dados, permitindo identificar exatamente onde o aparelho se encontra na Terra.

4.4 Sistema de Referencia

O sistema geodésico adotado para referência é o World Geodetic System de 1984 (WGS-84), ou seja, os resultados dos posicionamentos realizados com o GPS referem-se a esse sistema geodésico, devendo ser transformados para o sistema SAD-69, adotado no Brasil, através de metodologia própria. Ressalta-se que o GPS fornece resultados de altitude elipsoidal, tornando obrigatório o emprego do Mapa Geoidal do Brasil, produzido pelo IBGE, para a obtenção de altitudes referenciadas ao geóide (nível médio dos mares). A figura a seguir ilustra o WGS-84, que tem sua origem no centro de massa da Terra, com os eixos cartesianos X, Y e Z idênticos ao Sistema de Referência Terrestre Convencional para a época 1984. (IBGE; 2004).

Fonte: IBGE; 2004

O elipsóide de referência é o GRS80 (Geodetic Reference System 1980), um elipsóide de revolução equipotencial e geocêntrico. Alguns parâmetros relacionados a este elipsóide estão listados na tabela a seguir (Hofmann-Wellenhof el al, 1992).