Técnicas de Geodésia Espacial: Princípios e Aplicações. Antonio Macilio Pereira de Lucena

Transcrição

1 Técnicas de Geodésia Espacial: Princípios e Aplicações Antonio Macilio Pereira de Lucena

2 VLBI Very Long Baseline Interferometry; GNSS- Global Navegation Satellite System; SLR- Satellite Laser Range; DORIS- Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite. Geodésia Espacial Objetivos Gerais: Posicionamento de pontos na superfície da terra; Determinação da forma e tamanho da terra; Descrição precisa dos movimentos da terra referenciados ao espaço. Principais Programas de Geodésia Espacial: Monitoramento dos parâmetro de orientação da terra no espaço; Monitoramento dos movimentos da crosta terrestre; Estabelecimento e manutenção de um sistema global de referência terrestre; Estabelecimento e manutenção de um sistema de referência celestial. Principais Técnicas:

3 Orientação da Terra no Espaço

4 Fatores que Afetam a Orientação da Terra

5 Movimento Polar

6 Movimento Polar: Coordenada X

7 Movimento Polar: Coordenada Y

8 Variação da Duração do Dia

9 Variação da duração do dia

10 Fatores Geofísicos que Afetam UT1

11 Fatores Geofísicos que Afetam Movimento Polar

12 Movimentos da Crosta Terrestre

13 Sistema de Referência Celestial Precisão:0,1mas.

14 Sistema de Referência Terrestre (ITRF97) 1-GPS 2-VLBI 3-SLR 4-DORIS

15 Sistema de Referência: Fontes celestes (quasares e núcleos galáctico); Espectro Eletromagnético: Rádio em 8,4 GHz e 2,3 GHz; Grandeza Medida: Atraso de propagação; Produtos Primários: Posições das rádios-fontes, coordenadas dos rádios-telescópios, linha de base entre telescópios; Precisão: 1mm para coordenadas na terra e 0.1mas para coordenadas celestes; Aplicação: Geodésia espacial, geodinâmica, geofísica, astrofísica, rádioastronomia, e estudo de propagação na troposfera e ionosfera. VLBI-Very Long Baseline Interferometry Princípio:

16 V L B I - V e r y L o n g B a s e lin e I n t e r f e r o m e t r y

17 Rede Internacional de VLBI (IVS)

18 Linha de base Wettzell-Fortaleza

19 Zenith Wet-Delay (ZWD) em Fortaleza

20 Carga Oceânica (non-tidal) em Fortaleza

21 GNSS-Global Navegation Satellite System Princípio: Sistema de Referência: Satélites da constelação GNSS; Espectro Eletromagnético: Rádio nas freqüência de 1,57542 GHz e 1,2276 GHz (GPS); Grandeza Observada: Tempo de propagação; Produtos primários: Órbita do satélite e posição das estações no solo; Precisão: 1cm; Aplicação: Geodésia espacial, geodinâmica, geofísica, navegação, topografia, monitoramento ionosférco e troposférico.

22 Rede Internacional GNSS (IGS)

23 SLR-Satellite Laser Ranging Princípio: Sistema de Referência: Satélites(Lageos, Starlette, Stella, ERS1, ERS2, e Topex/Poseidon) em órbita; Espectro Eletromagnético: Laser de nm; Grandeza Observada: Tempo de propagação; Produtos primários: Órbita do satélite e posição do laser emissor no solo; Precisão: Milimétrica; Aplicação: Geodésia espacial, geodinâmica, geofísica, modelamento do campo gravitacional e da atmosfera.

24 Rede Internacional SLR

25 D O R IS -D o p p ler O rb ito g ra fy a n d R a d io p o sitio n in g In teg ra ted b y S a tellite S iste m a d e R eferên cia : S atélites(s p o t2, S p o t 3, T o p ex/p o seid o n ) em ó rb ita; E sp ectro E letro m a g n ético : R ád io n as freq ü ência s d e ,2 5 M H z e M H z; G ra n d eza O b serv a d a : D esvio d e freq ü ência; P ro d u to s p rim á r io s: Ó rb ita d o satélite e p o sição d a estação transm isso ra n o so lo ; P recisã o : 2-3 cm ; A p lica çã o : G eo d ésia esp acial, g eo d in â m ica, g eo física, m o d ela m e n to d o cam p o g ra v itacio n a l e d a io n o sfera. P rin cíp io :

26 Rede Internacional DORIS

27 Rádio-Observatório Espacial do Nordeste-ROEN Instrumentação: Antena de 14,2m de diametro, receptores criogênicos nas banda X e S, sistema de aquisição de dados Mark IV, maser de hidrogênio Sigma-Tau, and receptor GPS dupla freqüência System 1200 da Leica; Programas de VLBI Geodésico: Experimento Objetivo IVS-R1/R4: Determina os parâmetros de orientação da Terra. IVS-T2: Monitora o quadro de referência Terrestre (TRF). IVS-OHIG: Melhora a precisão das estações do hemisfério que estão no TRF. IVS-R&D: Testa e valida novas técnica ou novos conceitos científicos. IVS-CRF: Determina quadro de referência celestial. Programa de GPS Geodésico: Estação da rede internacional IGS fazendo rastreio 24 horas por dia. Atividades em Rádio-Astronomia: Mapeamento de fontes extragalácticas usando os arquivos de VLBI geodésico.

28 Rádio-Observatório Espacial do Nordeste-ROEN Outras Pesquisas: 1. e-vlbi utilizando Gigafor/RNP; 2. Conteúdo eletrônico total da ionosfera; 3. Conteúdo de vapor de água na atmosfera; 4. Astronometria de satélites artificiais; 5. Interação Sol-Terra e efeitos nos parâmetros de orientação da terra; 6. Experimentos de GPS diferencial in-door e out-door.

29 Instalações do ROEN-Prédio Principal

30 Antena de VLBI do ROEN

31 Terminal de VLBI

32 Estação de GPS Geodésico

33 Antena do GPS