DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA GEOGRÁFICA, GEOFÍSICA E ENERGIA

 

 

síntese DE DISCIPLINA

 

1 - Designação, Creditação e Funcionamento

Disciplina

Curso(s) de Mestrado

Geodesia II

Engenharia Geográfica (disciplina obrigatória)

Nível / Posicionamento no(s) Plano(s) Curricular(es)

ano, semestre

ECTS:

6

Escolaridade (15 semanas úteis de aulas)

30h teóricas + 45h práticas

Apoio (15 semanas úteis de aulas)

30h (2h por semana em regime tutorial aberto)

Tempo de estudo requerido (semestre lectivo)

120h (inclui preparação das componentes avaliativas)

2 - Fundamentação / Objectivos (máx 200 palavras)

Compreender os princípios de funcionamento das técnicas de posicionamento espacias e suas aplicações em Geodesia e Geodinâmica.

3 - Pré-requisitos (máx 70 palavras)

Introdução à Programação, Tratamento e Análise de Dados, Astronomia, Mecânica Celeste, Geodesia Física e Geométrica.

4 - Sinopse do Programa de Estudos (máx 250 palavras)

Componente Teórica

  • As escalas de tempo. Tempo sideral,  tempo universal, tempo atómico. Tempo dinâmico.

  • Sistemas de coordenadas Geodesia Espacial. Referenciais terrestres e celestes. O WGS84 e os ITRFs.

  • O Sistema de Posicionamento Global (GPS). Evolução histórica. Descrição. Sinal GPS. Serviços GPS. Observáveis GPS (pseudo-distância e fase de batimento da onda portadora). Equações de observação. Diferenças de observações. Combinação de observações. Fontes de erro em GPS. Métodos de resolução de ambiguidades. Precisão do posicionamento GPS. Métodos de posicionamento. GPS Diferencial e RTK. Modelos matemáticos para o processamento de observações GPS.

  • GLONASS. Segmento Espacial, de Controlo e do Utilizador. Estrutura do sinal GLONASS. A mensagem de navegação. O referencial PZ-90. Tempo GLONASS. Aplicações.

  • DORIS. Princípio de funcionamento. Missões equipadas com receptores DORIS. Órbitas DORIS. Aplicações DORIS. Equação de observação para contagens Doppler.

  • VLBI. Princípio de funcionamento. Observáveis VLBI. Sistemas de aquisição de dados (Mark). Fontes de erro. Aplicações. Vantagens e desvantagens relativamente a outras técnicas de posicionamento.

  • SLR. Princípio de funcionamento. Evolução histórica. Satélites para aplicações SLR. Fontes de erro. Aplicações. Vantagens e desvantagens relativamente a outras técnicas espaciais.

  • Galileo. O programa Galileo. Características. Benefícios para a União  Europeia. Segmento Espacial. Serviços Galileo.

Componente Prática

  • Resolução de problemas relacionados com escalas de tempo. Familiarização com ficheiros de observações GPS. Processamento de observações com o software Bernese. Programação de receptores GPS. Realização de observações GPS. Operações de download e conversão de ficheiros. Exercícios diversos de aplicação do GPS.

5 - Resultados Expectáveis da Aprendizagem / Competências a Desenvolver

  • Compreensão do princípio de funcionamento das diferentes técnicas geodésicas espaciais.

  • Compreensão das fontes de erro associadas às diferentes técnicas e dos processos de eliminação/modelação associados.

  • Domínio das diferentes vertentes associadas à utilização do GPS: planeamento de observações, programação de sessões de observação, gestão de dados, processamento de dados e análise de resultados.

6 - Bibliografia

Geral

  • Mendes, V.B. (1994). Geodesia Espacial. Notas de Curso, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

  • Hofmann-Wellenhof, B., H. Lichtenegger, and J. Collins (1997). GPS Theory and Practice. 4th rev. ed., Springer-Verlag, Wien.

  • Kaplan, E.D. (1996). Understanding GPS: Principles and Applications. Artech House, Inc., Norwood, Massachusetts.

  • Kleusberg, A. and P.J.G. Teunissen (1996). GPS for Geodesy. Springer-Verlag, New York.

  • Leick, A. (1995). GPS Satellite Surveying. John Wiley, New York.

  • Misra, P. and Enge, P. (2001). Global Positioning System - Signals, Measurements, and Performance. Ganga-Jamuna Press, Lincoln, Mass.

  • Parkinson, B.W. and J.J. Spilker Jr. (1996). Global Positioning System: Theory and Applications. American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Washington, D.C., Vol. 163 and 164 of Progress in Astronautics and Aeronautics, 1996.

  • Seeber, G. (1993). Satellite Geodesy: Foundations, Methods, and Applications. Walter de Gruyter, Berlin.

  • Wells, D.W., N. Beck, D. Delikaraglou, A. Kleusberg, E.J. Krakiwsky, G. Lachapelle, R.B. Langley, M. Nakiboglu, K-P. Schwarz, J.M. Tranquilla e P. Vanícek (1986). Guide to GPS Positioning. Canadian GPS Associates, Fredericton, Canadá.

7 - Outros Elementos de Estudo / Acompanhamento

Componente Teórica

 

Componente Prática

  • Séries de exercícios, manuais de aparelhos e de software.

  • Equipamento GPS.

8 - Avaliação

  • Exame final teórico : 50%

  • Trabalhos de índole teórica: 40%

  • Trabalhos de índole prática: 10%