3. técnicas de observación (gps)

3. Técnicas de observación (GPS)

Blanca Urmeneta Martín-Calero Jorge Luis Iribas Cardonaburmenem@navarra.es jiribasc@navarra.es

Curso INAP: Fundamentos y aplicaciones de los Sistemas de Posicionamiento (GPS)

Esta obra se ofrece bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 España.

INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)

Índice

Tipos de posicionamiento GPS

Métodos de observación con GPS:o Posicionamiento estáticoo Posicionamiento cinemáticoo Posicionamiento mediante DGPS y RTK

La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)

Empleando la misma señal e información que llega desde los satélites a los receptores GPS se pueden aplicar distintas metodologías de posicionamiento

Posicionamiento Absoluto

Se suele denominar solución de navegación (los receptores se denominan navegadores) y emplean únicamente la información de los códigos C/A ó P. Se obtiene coordenadas absolutas del punto de observación

Posicionamiento Relativo

Consiste en observar simultáneamente con al menos dos receptores GPS. Las coordenadas obtenidas en el punto de observación son relativas respecto de un punto de coordenadas conocidas donde ha de estacionarse uno de los receptores. Los métodos de observación más destacados son el estático, el estático rápido y el cinemático.

Posicionamiento Diferencial

Se emplea fundamentalmente en aplicaciones de tiempo real. Consiste en la incorporación de correcciones a las coordenadas o los observables GPS de la solución de navegación

Se puede clasificar según el observable que es corregido en DGPS para la corrección de código y RTK (Real Time Kinematic) para la corrección de la fase de la portadora

La corrección empleada puede provenir de:

Satélites geoestacionarios tipo EGNOS (Europeo), WAAS (americano), MSAS (japonés) y GAGAN (Indio)

Redes de Geodesia Activa que emiten correcciones bajo los protocolos RTCM y vía Internet usando protocolos NTRIP

Estaciones de referencia que emiten correcciones vía radio

Índice

Tipos de señales GNSS activas hoy en día

Métodos de observación con GPS: Posicionamiento estático

Estático - Utilizado para líneas largas, redes geodésicas, estudios de tectónica de placas, etc. Ofrece precisión alta en distancias largas, pero es comparativamente lento.

Estático Rápido - Usado para establecer redes de control locales, incrementar la densidad de redes existentes, etc. Ofrece alta precisión en líneas base de hasta 20km. y es mucho más rápido que la técnica estática.

Para completar la figura necesitamos:

• Con 2 GPS :6 posicionamientos con 3 cambios del GPS fijo y 5 del movil.• Con 3 GPS: 3 posicionamientos con 2 cambios en un GPS fijo, 1 en el otro y 2 en el móvil.•Con 4 GPS: 1 posicionamiento sin movimientos.

Métodos de observación con GPS: Posicionamiento estático

Métodos de observación con GPS: Posicionamiento cinemático

Cinemático - Empleado para levantamientos de detalles y para la medición de muchos puntos de sucesión corta. Es una técnica manera muy eficiente para medir muchos puntos que están muy cerca uno de otro. Sin embargo, si existen obstrucciones hacia el cielo, tales como puentes, árboles, edificios altos, etc., y se rastrean menos de 4 satélites, el equipo deberá volverse a iniciar, lo cual toma entre 5 y 10 minutos.

Métodos de observación con GPS: Posicionamiento mediante DGPS y RTK

RTK - Cinemático en Tiempo Real (por sus siglas en inglés Real Time Kinematic). Utiliza una comunicación o enlace de datos para transmitir sus coordenadas y los datos del satélite recibidos en una estación fija al receptor móvil o bien las correcciones que este debe de aplicar. Cualquiera de los dos casos permite al receptor móvil calcular las coordenadas y mostrarlas en tiempo real, mientras se lleva a cabo el levantamiento. Es una forma muy efectiva de medir detalles, ya que los resultados son presentados en pantalla mientras se lleva a cabo el trabajo. Enlace

Índice

PRIMERA ETAPA (1967-1970)

Infraestructura Geodésica

Red de Control Horizontal Red de Control Vertical

Red de Primer Orden

Red de Segundo Orden

Red de Tercer Orden

Red de Nivelación Geodésica

Infraestructura Topográfica

Red de Cuarto Orden Red de Nivelación Topográfica

SEGUNDA ETAPA (1985-1989)

INFRAESTRUCTURA GEODÉSICA

RED DE CONTROLHORIZONTAL

RED DE CONTROLVERTICAL

Red de Primer Orden

Red de OrdenInferior (ROI)

Red de NivelaciónGeodésica

(la de la primera etapa)

Red Topográfica de Cuarto Orden(la de la primera etapa)

TERCERA ETAPA (2000-2007)

INFRAESTRUCTURA GEODÉSICA

RED DE CONTROLHORIZONTAL

RED DE CONTROLVERTICAL

Red Geodésica Nacional de Técnicas Espaciales

(REGENTE)

Red Geodesia activa Red ROI ED50 y ETRS89

Red de NivelaciónGeodésica

Nivelación RegiónPirenaicaInterreg II

ActualizaciónREDNAP

Mapa de la Red ROI observada con GPS

Estación fija del Gobierno de Navarra en el año 2000

Página Web de descarga de datos de la Estación de referencia GPS de Pamplona

Objetivos de RGAN• Servicio Público gratuito• Continuar emitiendo correcciones DGPS• Servicios en tiempo real con precisión centimétrica vía Internet para los usuarios.• Servicio de datos Rinex para postproceso

Web de RGANhttp://www.navarra.es/appsext/rgan/default.aspx

www.rgan.navarra.es

Emplazamientos de las estaciones:

•Oronoz

•Altsasu/Alsasua

•Pamplona

•Roncal

•Los Arcos

•Tafalla

•Sangüesa

•Tudela

•UPNA

•Carcastillo

•Aribe

•Estella

•Leitza

•San Adrián

Página web de RGAN

• Descripción de los servicios de RGAN.• Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción.• Servicio de posicionamiento en tiempo real. Altas en el servicio.• Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.• Contactar con la sección de Cartografía para consultas.• Enlaces relacionados.

http://www.navarra.es/appsext/rgan/default.aspx

www.rgan.navarra.es

WEB de RGAN

Página inicial con las descripciones de los servicios que se ofrecen y agradecimientos a los colaboradores

WEB de RGAN

Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción

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WEB de RGAN

Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción

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WEB de RGAN

Servicio de posicionamiento en tiempo real. Altas en el servicio.

WEB de RGAN

Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.

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WEB de RGAN

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WEB de RGAN

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WEB de RGAN

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Cómo trabaja la RGAN

RGANCoordenadas Consistentes ETRS89 (calculadas por el IGN)

Cómo trabaja la RGANCoordenadas

X,Y,ZX,Y,Z

Las comunicaciones bidireccionales permiten los servicios en tiempo real.

Cómo trabaja la RGANComunicaciones

1. ADSL, Fibra, Intranet2. WIMAX3. 3G / UMTS

Cómo trabaja la RGANComunicaciones

Post-proceso

Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios

Tiempo Real

Archivos RINEX

Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso

Las estaciones almacenan RINEXEl Servidor recoge los RINEX y los almacena

En campo un equipo puede registrar datos brutosMientras la red sigue almacenando

El Software de Control manda los archivos RINEX recopilados a laWeb

Podemos cargar nuestras observaciones en un software de procesamiento como es LGO y descargar los archivos RINEX de las antenas de la red necesarios

En LGO u otro software similar podemos calcular la posición del equipo en campo con los datos de las antenas de la red que lo rodean procesando dichos datos.

Alternativa:

4 o más equipos trabajando al mismo tiempo.

Consideraciones previas:

Estimar longitud de baselíneasTiempo estimado de ocupación¿Cuando estarán los datos disponibles?

Beneficios:Ahorro de…

HardwareTiempoPersonal

Coordenadas Consistentes

X,Y,Z€€€€

• Tiempo Real • PostProceso

Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios

Datos de Estación de Referencia Individual o Estación Simple

Internet

Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)

Internet

Datos de Estación de Referencia Individual o Estación Simple

¿Cual es la alternativa?

Llevarte tu propio equipo base y tu equipo móvil

Datos RTK de tu base

Ventaja de usar RGAN en Estación Individual

Internet

Usa tu equipo base como móvil y aumenta la productividad

Ventajas de productos de Red en RGAN

Reducir la influencia de los errores dependientes de la distanciaIonosféricosTroposféricosMayor cobertura RTK con menos infraestructura

Calidad de las Correcciones

Distancia

1. Resolución común de Ambigüedades

Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red

2. Generación de correcciones interpoladas

3. Envío de correcciones

Internet

Principales modos de generación de correcciones:

Virtual Reference Station (VRS)Master Auxiliary Concept (MAC)

Virtual Reference Station (VRS)1. Resolución de ambigüedades

con satélites comunes2. Correcciones desde una

estación de ref. virtual

Master Auxiliary Concept1. Selección de estación Master

y Auxiliares2. Envío de observaciones +

correcciones tropo + iono

BeneficiosAhorro de

HardwareTiempoRecursos y Personal

Coordenadas consistentes

X,Y,ZX,Y,Z

€€€

Gracias por vuestra atención

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