g p s sistema de posicionamiento global. glonass: –militar (sin degradación intencionada)...
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G P S• SISTEMA DE
POSICIONAMIENTO GLOBAL.
G P S
• GLONASS:– Militar (sin degradación intencionada)– 1.970 se inicia el desarrollo.
• NAVSTAR GPS:– Militar.– 1.973 se inicia el desarrollo.– 1.993 completamente operacional.
G P S
• GNSS:– GNSS-1 primera generación basada en GPS.
(GLONASS Y EGNOS completa en el 2002).– GNSS-2 segunda generación bajo control civil.
NAVSTAR GPS
• NAVigation with Time And Ranging Global Positioning System.– 21+3 satélites.– 6 órbitas de 55 grados de inclinación.– Periodos de 11 horas y 56 minutos.– 20.200 kms. de altitud.– Visibilidad continua de 4 o más satélites.
SATELITE GPS
Antenas banda L
Antena de Control
Paneles Solares
Detector de Explosiones Nucleares
ESTRUCTURA DE LA SEÑAL
• Frecuencia base f=10.23 Mhz.
• Portadoras:– L1: 154f = 1575,42 Mhz, Long. = 19,05 cms.– L2: 120f = 1227,60 Mhz, Long. = 24,45 cms.
• Códigos Modulados:– C/A (L1) 1.023 Mhz. Long. = 293.1m.– P(L1 y L2) 267 días, 10.23 Mhz. Long. =
29.31m.
ESTRUCTURA DE LA SEÑAL
– Y(L1 Y L2) Código P encriptado.
• Mensaje Modulado:– Efemérides.– Navegación.– Relojes.
OBSERVACIONES GPS
• dt =diferencia entre el código recibido y el código replicado en el Receptor.
• Distancia = dt x c.
• dt
OBSERVACIONES GPS
• Código: – Generalmente equipos manuales para
posicionamiento absoluto y navegación.
• Fase:– Generalmente equipos geodésicos para
posicionamiento relativo preciso.
ERRORES
• Observables (ruido).
• Modelo (errores sistemáticos, sesgos).– Físico:
• Orbitas.
• Retardos troposféricos y inoféricos.
• Derivas de los relojes (receptor y satélite).
ERRORES
– Intencionado SA (Selective Avility).• Perturbación de las efemérides.
• Variación del reloj del satélite.
– Errores groseros.
ERRORES
• Código: C/A= 3 m, P= 0,3 m.
• Fase: L1= 0,2 - 2 mm, L2= 0,2 - 2 mm.
• Satélite: Orbita= 20 m, Reloj= 10 m.
• Retardo: Troposférico= 30 m.
• Ionosférico=10 m.
• Receptor: Reloj=300 m, Multipath=10 m.
• Centro de fase= 2 - 5 mm.
TRATAMIENTO DE ERRORES
• Navegación:– Ignorarlos.– Aplicar correcciones conocidas.– Operar en modo diferencial
TRATAMIENTO DE ERRORES
• Posicionamiento:– Operar en modo diferencial.– Usar un software riguroso.– Utilizar L1/L2 en grandes distancias.– Evitar emplazamientos problemáticos.
APLICACIONES
• Ambito Militar:– Posicionamiento y Navegación:
• Guía de misiles.
• Control remoto.
• Cartografía
• Ambito Civil:– Topografía y Cartografía.– Navegación y Motorización.
TOPOGRAFIA Y CARTOGRAFIA
• Tierra:– SIG: delimitación territorial.– Densificación y control de redes.– Control de deformaciones.
• Mar:– Batimetría.– Posicionamiento.
TOPOGRAFIA Y CARTOGRAFIA
• Aire:– Aerotriangulación sin puntos de control.– Gravimetría Aerotransportada.– Sistema integrado de sensores.
NAVEGACION Y MOTORIZACION
• Tierra:– Búsqueda y rescate.– Control de flotas de vehículos.
• Mar:– Control de flotas.– Estudios del nivel del mar.
NAVEGACION Y MOTORIZACION
• Aire:– Navegación y motorización.– Navegación con fines cartográficos.– Aproximación a Aeropuertos.– Aterrizajes de precisión.
POSICIONAMIENTO ABSOLUTO
• Características:– Observaciones del código.– En tiempo real.– Breve ocupación del punto.– Un único receptor.
• Precisión: Aprox. 100 m (C/A, SA).
POSICIONAMIENTO RELATIVO
• Características:– Dos receptores (mínimo).– Observación simultanea de la fase o del código.– Estático, estático rápido, cinemático.
• Precisión: hasta milimétrica.
POSICIONAMIENTO RELATIVO ESTATICO
• Características:– Post-Proceso.– Tiempo de observación : 20’--> horas.
• (longitud de la base, Nro. Satélites, geometría (PDOP), precisión requerida).
• Aplicaciones:– Geodésicas.– Geológicas.
POSICIONAMIENTO RELATI-VO RAPIDO ESTATICO
• Características:– Post-proceso o tiempo real.– Tiempo de observación: minutos.– Efectivo en distancias inferiores a 20 Km..– Receptores Fijos.
• Aplicaciones:– Topografía.– Geodesia.
POSICIONAMIENTO RELATIVO CINEMATICO
• Características:– Post-proceso o tiempo real.– Tiempo de observación instantáneo.– Determina la trayectoria de un receptor móvil.
• Aplicaciones:– Fotogrametría, Gravimetría aerotransportada.– Topografía de obra, Delimitación territorial.
NAVEGACION DGPS
• Características:– Tiempo real (comunicaciones).– Un receptor fijo y uno móvil.– Trayectoria del móvil prefijada.
• Aplicaciones:– Control de flotas.
PRECISIONES
• Absoluto Relativo-Diferencial– Tiempo real Post-proceso
• Código 50 m 3 m + 0,5 m / 100 Km.
• Fase S/A 2 cm+1ppm 5 mm+1ppm
• Cod./f S/A 0,5 m+0,5 m / 100 Km.
GEOREFERENCIACION
• Geodesia espacial:– Global.– Geocéntrico.
• Regional:– Local.– Horizontal (L,Q) y vertical H(cota ortométrica).
PAQUETES DE SOFTWARES
• Softwares Comerciales:– Diseñados para cada tipo de receptores.– Ofrecen pocas opciones al usuario.– Modelos matemáticos no documentados.– Uso de datos de otros receptores vía RINEX.
• Softwares Científicos:– Requieren experiencia y conocimiento de GPS.– Modelos matemáticos bien documentados.– Se obtienen las exactitudes mas altas.
WIDE AREA DGPS (WADGPS)
• Características:– Reduce o elimina la dependencia de DGPS.– Red estaciones de referencia con distancias
superiores a 1500 Km..– Suministran vectores de correcciones de error.
• Precisión:– Inferior a 1.5 m en altura.– Inferior a 1m en planimetria