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SEMINARIO DE TITULACIÓN
“PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES”
“TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE”
T E S I N A
Que para obtener el grado de:
INGENIERO EN
COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA.
Presenta:
León Torres José Luis.
ASESORES:
M. en C. BRAULIO SANCHEZ ZAMORA
M. en C. ORLANDO BELTRÁN NAVARRO.
México, D. F. Mayo de 2008.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD CULHUACAN INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
UNIDAD CULHUACAN
TESINA
“TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE”
QUE PRESENTAN LOS CC.
León Torres José Luis.
M. en C. Orlando Beltrán Navarro M. en C. Braulio Sánchez Zamora
Coordinador del seminario Asesor
M. en C. Héctor Becerril Zamora
Jefe de Carrera de ICE
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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TECNOLOGIA GPS APLICADA AL
AUTOTRANSPORTE.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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Introducción.
Actualmente el uso de equipo GPS está orientado a la navegación y en gran parte al
rastreo de unidades ya sean aéreas, marítimas y terrestres. La navegación GPS solamente es
utilizado como guía a través de las ciudades trazando rutas con un punto de partida y un punto
final al cual el usuario desea llegar utilizando diferentes rutas a seguir. Su aplicación al rastreo
de unidades se orienta en gran parte al autotransporte esto es con el fin de proteger a los
operadores, las unidades y la mercancía que dichas unidades transportan, esto se logra por
medio de equipos que cuentan con posición GPS y transmisión-recepción de datos vía
satélite o a través de equipos híbridos que cuentan con posición GPS y transmisión-recepción
de datos vía GPRS. El costo de los equipos varía dependiendo del tipo de equipo, precisión y
las aplicaciones del mismo.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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Índice.
Capitulo 1. Historia del GPS.
1.1.- Que es el GPS. 7
1.2.- Sistema Transit. 7
1.3.- Sistema Glonass. 7
1.4.- Sistema Navstar. 8
1.5.- Sistema Galileo. 11
Capitulo 2. Funcionamiento del GPS.
2.1.- Triangulación Trimmble. 14
2.2.- Errores intencionales. 23
2.3.- Recepción de información de satélites 24
Capitulo 3. Trasmisión de datos de la unidad al usuario.
3.1.- Trasmisión- recepción de datos de equipos Satelitales. 25
3.2.- pasos de cómo se trasmite los datos (posición,
mensajes, etc.) de las unidades a los usuarios. 27
3.3.- Trasmisión- recepción de datos de equipos
Celulares (GPRS, GSM). 29
3.4.- pasos de cómo se trasmite los datos (posición,
mensajes, etc.) de las unidades a los usuarios. 32
Capitulo 4. Aplicaciones
4.1.- Equipos de navegación terrestre. 35
4.2.- Equipo de rastreo terrestre. 37
4.3.- Localización automática de vehículos.
4.4.- Comparativo de equipo de trasmisión-recepción
de datos vía satelital y equipo de trasmisión-recepción
de datos vía GPRS. 39
4.5.- Errores de posición. 40
Capitulo 5. Servicios ofrecidos por los agentes comerciales.
5.1 visualización de unidades con equipo de rastreo. 41
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Capitulo 6. Marco jurídico.
6.1.- Reglamento de Transito Metropolitano. 48
Conclusiones. 50
Glosario. 51
Anexos. 42
Bibliografía. 54
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Capitulo 1. Historia del GPS.
1.1.- Que es el GPS.
Las siglas GPS es la abreviación de SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL,
se trata de un sistema que permite calcular las coordenadas de cualquier punto de la superficie
terrestre a partir la recepción de señales emitidas desde una constelación de satélites en orbita.
Básicamente su principal función es permitir al usuario conocer mediante un receptor su
posición en cualquier parte del planeta. A través de la historia se han creado diferentes
sistemas o constelaciones de satélites con el propósito de obtener la posición GPS como son:
Sistema Transit, sistema Glonass, sistema Navstar (utilizado en la actualidad) y sistema
Galileo.
1.2 Sistema Transit
El sistema Transit es el primer sistema de navegación basado en satélites. Entro en
operación en 1965. Estaba constituido por una constelación de 6 satélites en orbita polar baja
a una altura de 1074 km. Tal configuración conseguía una cobertura mundial pero no
constante. La posibilidad de posicionarse era intermitente, pudiéndose acceder a los satélites
cada 1.5 horas. El cálculo de la posición requería estar siguiendo el satélite durante 15
minutos continuamente.
Constelación Transit.
Dicho sistema trabajaba con dos señales en dos frecuencias para evitar los errores
debido a la perturbación ionoferica. El cálculo de la posición se basaba en la medida continua
de la desviación de frecuencia, efecto doppler, de la señal recibida y su posterior comparación
con tablas y gráficos. El error de Transit estaba en torno a los 250 mts. Su aplicación fue en la
navegación de submarinos y de barcos.
1.3 Sistema Glonass.
La primera nave tipo GLONASS (el COSMOS 1413) fue lanzado el 12 de Octubre de
1982, y el sistema GLONASS comenzó a operar oficialmente el 24 de Septiembre de 1993
por decreto del Presidente de la Federación Rusa, Boris Yeltsin.
Desde aquél primer lanzamiento hasta Enero de 1996 la constelación ha ido pasando
por diversas etapas (consultar anexo A para ver etapas). Cada satélite GLONASS describe
una órbita circular a una altura de 19100 Km respecto a la superficie terrestre con una
inclinación de 64.8º. El periodo orbital es de 11 horas y 15 minutos. La configuración del
sistema GLONASS proporciona datos de navegación a usuarios que se encuentren incluso por
encima de los 2000 Km sobre la superficie terrestre.
Constelación Glonass
La constelación completa está formada por 21 satélites activos y 3 de reserva situados
en tres planos orbitales separados 120º. Esto permite que sobre el 97% de la superficie
terrestre se vean al menos 4 satélites de forma continua, frente a los 5 satélites (al menos) que
pueden ser vistos en el 99% de la superficie terrestre si la constelación es de 24 satélites
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(GPS). De los 24 satélites de la constelación GLONASS, periódicamente se seleccionan los
21 que resultan dar la combinación más eficiente y los 3 restantes son dejados en reserva. Se
ha planteado la posibilidad de aumentar la constelación a 27 satélites, de los cuales 24 estarían
activos. Si uno de los 21 satélites operativos se avería, el sistema baja al 94.7% su
probabilidad de éxito. El sistema de mantenimiento de la constelación prevé la activación de
uno de los satélites en reserva o el lanzamiento de 3 satélites para sustituir a los averiados o
ser dejados en reserva para usos futuros.
Constelación GLONASS
Modo de funcionamiento del Glonass
Para realizar posicionamiento en 3D, medir velocidades y realizar referencias de
tiempo, el sistema GLONASS emplea radioseñales transmitidas de forma continua por
satélites. Cada satélite de la constelación transmite dos tipos de señal: L1 de precisión
estándar (SP) y L2 de alta precisión (HP). Se emplea el sistema de múltiple acceso por
división en frecuencia. Esto significa que cada satélite transmite señales en su propia
frecuencia, lo que permite su identificación. La primera (SP) está disponible para todos los
usuarios tanto civiles como militares que deseen emplearla en todo el mundo, y permite
obtener la posición horizontal con una precisión de entre 57 y 70 metros (99.7% de
probabilidad), la posición vertical con una precisión de 70 metros (99.7% de probabilidad),
las componentes del vector velocidad con precisión de 15 cm/s (99.7% de probabilidad) y el
tiempo con precisión 1s (99.7% de probabilidad). Estas características pueden ser mejoradas
empleando sistemas diferenciales similares a los empleados con GPS y utilizando métodos
especiales de medida (medida de fase).
1.4 Sistema NAVSTAR.
NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging) Este proyecto se hizo realidad
entre los meses de febrero y diciembre de 1978, cuando se lanzaron los cuatro primeros
satélites de la constelación Navstar, que hacen posible el sistema que resuelve nuestra
incógnita de nuestra posición en la tierra. En diciembre de 1983 se declaro la fase operativa
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inicial del sistema GPS. El objetivo del sistema GPS era ofrecer a las fuerzas de los EE.UU la
posibilidad de posicionarse (disponer de la posición geográfica) de forma autónoma o
individual, de vehículos o de armamento con un coste relativamente bajo con disponibilidad
global y sin restricciones temporales. La iniciativa, financiación y explotación corrieron a
cargo del Departamento de Defensa de los EE.UU, el sistema GPS se concibió como un
sistema militar estratégico.
Constelación NAVSTAR.
La constelación NAVSTAR (Navegación por satélite en tiempo y distancia) esta
formada por 24 satélites operativos más 4 satélites de reserva circundan la tierra en orbitas
una altura aproximada de 20200 km de la superficie (puede ser más o menos dependiendo del
satélite) y distribuidos de tal manera que en cada punto de la superficie terrestre se tiene
posibilidad de leer la señal de al menos cuatro satélites para conocer la posición del
observador, y que estos se dispongan con un Angulo de elevación sobre el horizonte superior
a 15º con respecto al ecuador; Los planos orbitales que tienen una inclinación 55º respecto al
plano del ecuador, no obstante, casi siempre son más de cuatro los satélites visibles.
Modo de funcionamiento del NAVSTAR.
Los satélites envían señales en la región de radio del espectro electromagnético. La
señal en si es muy compleja. Está formada por varios componentes que se estructuran sobre
una señal principal con una frecuencia de 10’23 MHz. A partir de esta señal principal y
derivada de ella, se producen los dos componentes principales de la señal: las portadoras
(carriers). Estas portadoras se emiten en la banda L del espectro (definida por el rango que va
de los 390 MHz a los 1.550 MHz). La banda L del espectro es la que presenta mejor
transparencia atmosférica, lo cual es muy importante para la precisión del sistema.
Las dos frecuencias portadoras (carriers) son denominadas L1 (1.575’42 MHz) y L2
(1.227’60 MHz). El empleo de dos frecuencias distintas se debe a que la atmósfera
proporciona un cierto retardo en la propagación de las ondas, siendo este retardo función de la
frecuencia. Al utilizar dos frecuencias distintas se puede conocer ese retardo y compensarlo
en consecuencia.
Sobre las dos portadoras se insertan por modulación varios códigos cifrados que rigen
el funcionamiento del sistema. Estos códigos transportan en código binario la información
necesaria para el cálculo de las posiciones. El más básico es el código C/A
(Coarse/Acquisition), que va dentro de la señal L1 mediante modulación. Este código es leído
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por todos los receptores (incluidos los navegadores más sencillos). Otro código modulado
sobre el conjunto de la L1 y la L2 es el denominado P (Precise), que permite un incremento
muy notable en la precisión del sistema y en la velocidad de medición. En función del número
de observables que un receptor es capaz de leer y analizar va el precio del mismo; por
ejemplo, un receptor que sólo lee código C/A es mucho más barato que un bi-frecuencia de
código P.
Al ser un sistema nacido de la investigación militar y con una importancia
geoestratégica obvia, el gobierno de los Estados Unidos se preocupó mucho de que pudiera
garantizar el uso adecuado. En principio, se degradaba la señal intencionadamente para
que los receptores civiles tuvieran un error mínimo intencionado que hiciera
inapropiado su uso para aplicaciones militares. Era lo que se llamaba la Disposición
Selectiva (Selective Availability) que condicionaba las lecturas a un error mínimo de 100 m. a
través de la modificación de los datos de tiempo del satélite (reportados por los relojes
atómicos a bordo) y alterando las efemérides de los satélites. El 1 de Mayo de 2001, la
Administración Clinton decidió eliminar esta fuente de error intencionada, dada la
importancia económica que estaba tomando el GPS; a partir de ese momento, la precisión del
sistema se mejora notablemente, tal y como se puede ver en los siguientes gráficos, en los que
se documenta el momento en que se eliminó la Disposición Selectiva (S/A):
No obstante, existe otro modo de anular la señal en caso de existir un conflicto bélico
en alguna región del planeta. A través del procedimiento de Anti-Spoofing (A-S), los gestores
del sistema pueden encriptar totalmente la señal. Mediante el uso de un código adicional de
alto secreto (denominado W), se consigue encriptar el código P, que pasa a denominarse
entonces código Y; este código Y sólo se puede leer con receptores GPS militares
autorizados, con lo que se garantiza la exclusividad mediante una denegación selectiva del
servicio en zonas de conflicto.
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1.5 Sistema Galileo.
Galileo es el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), desarrollado por la
Unión Europea y la Agencia Espacial Europea (ESA). Es un proyecto complejo, muy
importante estratégicamente para la industria europea del espacio.
Estados Unidos se había opuesto desde el primer momento al proyecto Galileo en
favor del GPS porque entendía que supondría serios retos y problemas a la OTAN.
Finalmente estadounidenses y europeos llegaron a un acuerdo de complementariedad de
ambos sistemas GNSS.
Inicialmente Galileo iba a estar disponible en el 2008 aunque el proyecto acumula ya
tres años de retraso y no podrá comercializar sus primeros servicios hasta 2011, entre temores
de que esa fecha pueda demorarse hasta 2014, entre otros motivos, por decisiones entre los
países participantes.
El 28 de diciembre de 2005 se lanzó el satélite Giove-A (Galileo in-orbit validation
element), primero de este sistema de localización por satélite, desde el cosmódromo de
Baikonur, en Kazajistán. El segundo de los satélites de prueba, el Giove-B debería haberse
lanzado en abril de 2006, pero su lanzamiento fue retrasado hasta mediado o final de 2007 por
fallos en su computador de a bordo.
En abril de 2004 ha entrado en funcionamiento el sistema EGNOS, un sistema de
apoyo al GPS para mejorar la precisión de las localizaciones. En otras regiones del mundo
hay otros sistemas similares compatibles con EGNOS: WAAS de Estados Unidos, MSAS de
Japón y el GAGAN de la India.
Las fases establecidas para la implementación del sistema son:
Definición (2000-2003)
Desarrollo y validación en órbita (2004-2008)
Despliegue (2008-2010)
Explotación comercial (a partir de 2010 - 2015)
Características técnicas y prestaciones.
Este Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) además de prestar servicios
de autonomía en radionavegación y ubicación en el espacio, será inter-operable con los
sistemas GPS y GLONASS. El usuario podrá calcular su posición con un receptor que
utilizará satélites de distintas constelaciones. Al ofrecer dos frecuencias en su versión
estándar, Galileo brindará ubicación en el espacio en tiempo real con una precisión del orden
de metros, algo sin precedentes en los sistemas públicos.
Del mismo modo, los satélites Galileo, a diferencia de los que forman la malla GPS,
estarán en una órbita ligeramente desviada del ecuador. De este modo sus datos serán más
exactos en las regiones cercanas a los polos, donde los satélites estadounidenses pierden
notablemente su precisión.
Asimismo, garantizará la disponibilidad continua del servicio, excepto en
circunstancias extremas, e informará a los usuarios en segundos en caso del fallo de un
satélite. Esto lo hace conveniente para aplicaciones donde la seguridad es crucial, tal como las
aplicaciones ferroviarias, la conducción de automóviles o el control del tráfico aéreo. El uso
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combinado de Galileo y otros sistemas GNSS ofrecerá un gran nivel de prestaciones para
todas las comunidades de usuarios del mundo entero.
Una preocupación importante de los actuales usuarios de la radionavegación por
satélite es la fiabilidad y vulnerabilidad de la señal. En los últimos años, se han producido
varios casos de interrupción del servicio por causas tales como interferencia accidental, fallos
de los satélites, denegación o degradación de la señal. En este contexto, Galileo realizará una
importante contribución a la reducción de estos problemas al proveer en forma independiente
la transmisión de señales suplementarias de radionavegación en diferentes bandas de
frecuencia. En total, utilizará 10 radiofrecuencias, de la siguiente manera:
4 frecuencias en el rango de 1164-1215 MHz (E5A-E5B)
3 frecuencias en el rango de 1260-1300 MHz (E6),
3 frecuencias en el rango de 1559-1591 MHz (L1).
Servicios
Galileo está concebido para usuarios multimodales. A fin de responder a las diferentes
necesidades, el sistema proveerá cinco servicios.
Servicio abierto (Open Service – OS)
Orientado a aplicaciones para el público en general. Proveerá señales para
proporcionar información precisa de tiempo y posicionamiento en forma gratuita.
Cualquier usuario equipado con un receptor podrá acceder a este servicio, sin
necesidad de ninguna autorización. La precisión de posición y la disponibilidad serán
superiores a las de GPS y sus versiones futuras. El servicio abierto permitirá a los usuarios
que posean receptores de uso corriente determinar su posición con un margen de error de unos
pocos metros. Se estima que la mayoría de los receptores utilizarán señales conjuntas de
Galileo y GPS, lo que ofrecerá a los usuarios una notable mejora en la prestación de servicios
en áreas urbanas. Las frecuencias serán E5A, E5B, L1.
Servicio para aplicaciones críticas (Safety-of-Life - SoL)
Se utilizará para la mayoría de las aplicaciones de transporte donde la vida humana se
podría poner en peligro si la prestación de los servicios del sistema de radionavegación se
viera degradada sin notificación en tiempo real.
Este servicio proporcionará la misma precisión en posicionamiento y en información
precisa de tiempo que el servicio abierto. La diferencia principal es el alto nivel de integridad
de cobertura mundial para las aplicaciones donde la seguridad es crítica, como por ejemplo la
navegación aérea y las aplicaciones ferroviarias donde la precisión garantizada es esencial.
Este servicio aumentará la seguridad, especialmente donde no hay servicios tradicionales de
infraestructura terrestre. Su alcance mundial aumentará la eficiencia de las empresas que
operan a escala mundial como aerolíneas y compañías marítimas transoceánicas.
El servicio estará asegurado y sus prestaciones se obtendrán mediante el uso de
receptores certificados de doble frecuencia. En tales condiciones la futura Sociedad de
Explotación GALILEO (GALILEO Operating Company – GOC) garantizará el servicio SoL.
Las frecuencias: serán E5A, E5B, L1.
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Servicio Comercial (Commercial Service – CS)
Estará orientado a aplicaciones de mercado que requieren un nivel superior de
prestaciones que las que ofrece el servicio abierto. Brindará servicios de valor añadido a
cambio del pago de un canon.
El servicio comercial agrega dos señales a las señales de acceso abierto. Este par de
señales está protegido mediante cifrado comercial el cual será gestionado por los prestadores
de servicios y la futura GOC. El acceso será controlado a nivel de receptor con claves de
protección de acceso. Ejemplos de servicios típicos de valor añadido incluyen difusión de
datos, garantías de servicio, servicios de información precisa de tiempo provisión de modelos
de ionosféricos y señales locales de corrección diferencial para determinar proporcionar gran
precisión. Varios de estos servicios serán desarrollados por terceros —prestadores
regionales— quienes comprarán a la sociedad explotadora del sistema GALILEO Operating
Company el derecho de uso de las señales comerciales. La frecuencia será E6.
Servicio público regulado (Public Regulated Service – PRS)
Servicio "robusto" y de acceso controlado para aplicaciones gubernamentales. El
servicio PRS será utilizado por usuarios tales como la policía y la aduana.
Instituciones civiles controlarán el acceso al servicio PRS cifrado cuyo ingreso por
región o grupo de usuarios cumplirá las políticas de seguridad aplicables en toda Europa.
Deberá estar operativo en todo momento y en cualquier circunstancia, especialmente en
períodos de crisis o cuando otros servicios puedan estar interferidos intencionadamente. El
PRS es un servicio independiente, en forma tal que otros servicios pueden ser denegados sin
que esto afecte a la disponibilidad del servicio PRS. Una característica que destaca a al
servicio PRS es la robustez de su señal, lo cual lo protege contra los efectos de las
interferencias intencionadas y de los intentos de emisión intencionada de una señal
modificada. Las frecuencias serán E6 y L1.
Servicio de búsqueda y salvamento (Search and Rescue Service – SAR)
Este servicio brindará importantes mejoras al sistema de Búsqueda y Salvamento
(SAR) existente, como por ejemplo:
Recepción casi en tiempo real de mensajes de socorro transmitidos desde cualquier
punto de la Tierra (el tiempo medio de espera es actualmente de una hora)
Localización precisa de alertas (pocos metros, en lugar de los 5 km actualmente
especificados)
Detección por múltiples satélites para evitar el bloqueo en condiciones de poca
visibilidad de los satélites
Mayor disponibilidad del segmento espacial (30 satélites en órbita terrestre media que
se añaden a los cuatro satélites en órbita terrestre baja y los tres satélites geoestacionarios del
actual sistema).
Por otra parte Galileo introducirá nuevas funciones, tales como enlace de retorno (del
operador del SAR a la baliza emisora de socorro). De esta forma, facilitará las operaciones de
rescate y ayudará a reducir el índice de falsas alarmas. Este servicio se está definiendo en
cooperación con los responsables del sistema COSPAS-SARSAT y sus características y
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operaciones se regulan bajo el control de la Organización Marítima Internacional (OMI) y la
Organización de Aviación Civil Internacional (OACI).
Características técnicas
El sistema Galileo estará formado por una constelación mundial de 30 satélites en
órbita terrestre media distribuidos en tres planos inclinados con un ángulo de 56° hacia el
ecuador, a 23.616 km de altitud. Se van a distribuir diez satélites alrededor de cada plano y
cada uno tardará 14 horas para completar la órbita de la Tierra. Cada plano tiene un satélite de
reserva activo, capaz de reemplazar a cualquier satélite que falle en ese plano.
Los satélites emplearán tecnologías de gran fiabilidad a la vez que innovadoras. El
cuerpo rotará sobre el eje que mira a la Tierra para que sus paneles solares roten y apunten al
Sol (generando un pico de energía de 1,5 kW). Después de que se establezca la constelación
inicial, los demás satélites que se lancen reemplazarán a los dañados y completarán el sistema
a medida que la vida útil de los satélites originales se extinga.
Dos centros de control Galileo, ubicados en Europa, controlarán la constelación y la
sincronización de los cronómetros atómicos del satélite, el procesamiento de señales de
integridad y el manejo de datos de todos los elementos internos y externos. Una red
comunicaciones dedicada de alcance mundial interconectará todas las estaciones y las
instalaciones terrestres mediante enlaces terrestres y satelitales (VSAT).
La transferencia de datos con los satélites se realizará a través de una red mundial de
estaciones Galileo de enlace ascendente, cada una de las cuales tendrá estaciones de
telemetría, telecomunicaciones, seguimiento de satélites y de transmisión de la información
de misión. Las estaciones de monitoreo de GALILEO de todo el planeta controlarán la
calidad de la señal. La información obtenida de estas estaciones se transmite por la red de
comunicaciones a los dos centros de control terrestres.
Los componentes regionales proveerán, de forma independiente, la integridad de las
señales de Galileo. Los prestadores de servicios regionales difundirán los datos de integridad
regionales usando los canales de enlace ascendente autorizados provistos por el sistema. Se
garantizará que los usuarios siempre reciban datos de integridad a través de dos satélites con
un ángulo mínimo de elevación de 25º.
Los componentes locales mejorarán las prestaciones mencionadas anteriormente con
distribución de datos locales por medio de radioenlaces terrestres o redes de comunicación
existentes a fin de aumentar la precisión o la integridad alrededor de aeropuertos, puertos
cabeza de líneas ferroviarias y en áreas urbanas. Los componentes locales también se
desplegarán para ampliar los servicios de radionavegación a los usuarios situados dentro de
edificios.
Capitulo 2. Funcionamiento del GPS.
2.1.- Triangulación Trimble.
Aunque pueda parecer improbable, la idea general detrás del GPS es utilizar los
satélites en el espacio como puntos de referencia para ubicaciones aquí en la tierra.
Esto se logra mediante una muy, pero muy exacta, medición de nuestra distancia hacia
al menos tres satélites, lo que nos permite "triangular" nuestra posición en cualquier parte de
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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la tierra. Olvidémonos por un instante sobre cómo mide nuestro GPS dicha distancia.
Consideremos primero como la medición de esas distancias nos permite ubicarnos en
cualquier punto de la tierra.
La gran idea geométricamente es:
Supongamos que medimos nuestra distancia al primer satélite y resulta ser de 11.000
millas (20.000 Km)
Sabiendo que estamos a 11.000 millas de un satélite determinado, no podemos por lo
tanto estar en cualquier punto del universo sino que esto limita nuestra posición a la superficie
de una esfera que tiene como centro dicho satélite y cuyo radio es de 11.000 millas.
A continuación medimos nuestra distancia a un segundo satélite y descubrimos que
estamos a 12.000 millas del mismo. Esto nos dice que no estamos solamente en la primera
esfera, correspondiente al primer satélite, sino también sobre otra esfera que se encuentra a
12.000 millas del segundo satélite. En otras palabras, estamos en algún lugar de la
circunferencia que resulta de la intersección de las dos esferas.
Si ahora medimos nuestra distancia a un tercer satélite y descubrimos que estamos a
13.000 millas del mismo, esto limita nuestra posición aún más, a los dos puntos en los cuales
la esfera de 13.000 millas corta la circunferencia que resulta de la intersección de las dos
primeras esferas.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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O sea, que midiendo nuestra distancia a tres satélites limitamos nuestro
posicionamiento a solo dos puntos posibles. Para decidir cual de ellos es nuestra posición
verdadera, podríamos efectuar una nueva medición a un cuarto satélite. Pero normalmente
uno de los dos puntos posibles resulta ser muy improbable por su ubicación demasiado lejana
de la superficie terrestre y puede ser descartado sin necesidad de mediciones posteriores.
Midiendo las distancias a los satélites.
Sabemos ahora que nuestra posición se calcula a partir de la medición de la distancia
hasta por lo menos tres satélites. Pero, ¿cómo podemos medir la distancia hacia algo que está
flotando en algún lugar en el espacio? Lo hacemos midiendo el tiempo que tarda una señal
emitida por el satélite en llegar hasta nuestro receptor de GPS.
La gran idea matemáticamente es:
Toda la idea bulle alrededor de aquellos problemas sobre la velocidad que resolvíamos
en la secundaria, Recordemos que "Si un auto viaja a 60 kilómetros por hora durante dos
horas, ¿qué distancia recorrió?
Velocidad (60 km/h) x Tiempo (2 horas) = Distancia (120 km)
En el caso del GPS estamos midiendo una señal de radio, que sabemos que viaja a la
velocidad de la luz, alrededor de 300.000 km por segundo. Nos queda el problema de medir el
tiempo de viaje de la señal (Que, obviamente, viene muy rápido)
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
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Sincronicemos nuestros relojes.
El problema de la medición de ese tiempo es complicado. Los tiempos son
extremadamente cortos. Si el satélite estuviera justo sobre nuestras cabezas, a unos 20.000 km
de altura, el tiempo total de viaje de la señal hacia nosotros sería de algo más de 0.06
segundos. Estamos necesitando relojes muy precisos. Ya veremos como lo resolvemos.
Pero, aún admitiendo que tenemos relojes con la suficiente precisión, ¿cómo medimos el
tiempo de viaje de la señal? Supongamos que nuestro GPS, por un lado, y el satélite, por otro,
generan una señal auditiva en el mismo instante exacto. Supongamos también que nosotros,
parados al lado de nuestro receptor de GPS, podamos oír ambas señales (Obviamente es
imposible "oír" esas señales porque el sonido no se propaga en el vacío).
Oiríamos dos versiones de la señal. Una de ellas inmediatamente, la generada por nuestro
receptor GPS y la otra con cierto atraso, la proveniente del satélite, porque tuvo que recorrer
alrededor de 20.000 km para llegar hasta nosotros. Podemos decir que ambas señales no están
sincronizadas.
Si quisiéramos saber cual es la magnitud de la demora de la señal proveniente del satélite
podemos retardar la emisión de la señal de nuestro GPS hasta lograr la perfecta sincronización
con la señal que viene del satélite.
El tiempo de retardo necesario para sincronizar ambas señales es igual al tiempo de
viaje de la señal proveniente del satélite. Supongamos que sea de 0.06 segundos. Conociendo
este tiempo, lo multiplicamos por la velocidad de la luz y ya obtenemos la distancia hasta el
satélite.
Tiempo de retardo (0.06 seg) x Vel. de la luz (300.000 km/seg) = Dist. (18.000 km)
Así es, básicamente, como funciona el GPS.
La señal emitida por nuestro GPS y por el satélite es algo llamado "Código Pseudo
Aleatorio" (Pseudo Random Code). La palabra "Aleatorio" significa algo generado por el
azar.
¿Un Código Aleatorio?
Este Código Pseudo Aleatorio es una parte fundamental del GPS. Físicamente solo se
trata de una secuencia o código digital muy complicado. O sea una señal que contiene una
sucesión muy complicada de pulsos "on" y "off", como se pueden ver:
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
18
La señal es tan complicada que casi parece un ruido eléctrico generado por el azar. De
allí su denominación de "Pseudo-Aleatorio". Hay varias y muy buenas razones para tal
complejidad. La complejidad del código ayuda a asegurarnos que el receptor de GPS no se
sintonice accidentalmente con alguna otra señal. Siendo el modelo tan complejo es altamente
improbable que una señal cualquiera pueda tener exactamente la misma secuencia.
Dado que cada uno de los satélites tiene su propio y único Código Pseudo Aleatorio,
esta complejidad también garantiza que el receptor no se confunda accidentalmente de
satélite. De esa manera, también es posible que todos los satélites trasmitan en la misma
frecuencia sin interferirse mutuamente. Esto también complica a cualquiera que intente
interferir el sistema desde el exterior al mismo. El Código Pseudo Aleatorio le da la
posibilidad al Departamento de Defensa de EEUU de controlar el acceso al sistema GPS.
Pero hay otra razón para la complejidad del Código Pseudo Aleatorio, una razón que
es crucial para conseguir un sistema GPS económico. El código permite el uso de la "teoría de
la información" para amplificar las señales de GPS. Por esa razón las débiles señales emitidas
por los satélites pueden ser captadas por los receptores de GPS sin el uso de grandes antenas.
Control perfecto del tiempo.
Si la medición del tiempo de viaje de una señal de radio es clave para el GPS, los
relojes que empleamos deben ser exactísimos, dado que si miden con un desvío de un
milésimo de segundo, a la velocidad de la luz, ello se traduce en un error de 300 km!
Por el lado de los satélites, el timing es casi perfecto porque llevan a bordo relojes
atómicos de increíble precisión. ¿Pero que pasa con nuestros receptores GPS, aquí en la
tierra? Recordemos que ambos, el satélite y el receptor GPS, deben ser capaces de sincronizar
sus Códigos Pseudo Aleatorios para que el sistema funcione.
Si nuestros receptores GPS tuvieran que alojar relojes atómicos (Cuyo costo está por encima
de los 50 a 100.000 U$S) la tecnología resultaría demasiado costosa y nadie podría acceder a
ellos. Por suerte los diseñadores del sistema GPS encontraron una brillante solución que nos
permite resolver el problema con relojes mucho menos precisos en nuestros GPS. Esta
solución es uno de los elementos clave del sistema GPS y, como beneficio adicional, significa
que cada receptor de GPS es en esencia un reloj atómico por su precisión. El secreto para
obtener un timing tan perfecto es efectuar una medición satelital adicional.
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19
Resulta que si tres mediciones perfectas pueden posicionar un punto en un espacio
tridimensional, cuatro mediciones imperfectas pueden lograr lo mismo.
Esta idea es fundamental para el funcionamiento del sistema GPS.
Una medición adicional remedia el desfasaje del timing.
Si todo fuera perfecto (es decir que los relojes de nuestros receptores GPS lo fueran),
entonces todos los rangos (distancias) a los satélites se interceptarían en un único punto (que
indica nuestra posición). Pero con relojes imperfectos, una cuarta medición, efectuados como
control cruzado, NO interceptará con los tres primeros. De esa manera la computadora de
nuestro GPS detectará la discrepancia y atribuirá la diferencia a una sincronización imperfecta
con la hora universal.
Dado que cualquier discrepancia con la hora universal afectará a las cuatro
mediciones, el receptor buscará un factor de corrección único que siendo aplicado a sus
mediciones de tiempo hará que los rangos coincidan en un solo punto. Dicha corrección
permitirá al reloj del receptor ajustarse nuevamente a la hora universal y de esa manera
tenemos un reloj atómico en la palma de nuestra mano!
Una vez que el receptor de GPS aplica dicha corrección al resto de sus mediciones,
obtenemos un posicionamiento preciso. Una consecuencia de este principio es que cualquier
GPS decente debe ser capaz de sintonizar al menos cuatro satélites de manera simultánea. En
la práctica, casi todos los GPS en venta actualmente, acceden a más de 6, y hasta a 12,
satélites simultáneamente.
Ahora bien, con el Código Pseudo Aleatorio como un pulso confiable para asegurar la
medición correcta del tiempo de la señal y la medición adicional como elemento de
sincronización con la hora universal, tenemos todo lo necesario para medir nuestra distancia a
un satélite en el espacio.
Pero, para que la triangulación funcione necesitamos conocer no sólo la distancia sino que
debemos conocer dónde están los satélites con toda exactitud.
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20
Conocer dónde están los satélites en el espacio.
A lo largo de este trabajo hemos estado asumiendo que conocemos dónde están los
satélites en sus órbitas y de esa manera podemos utilizarlos como puntos de referencia.
¿Pero, cómo podemos saber donde están exactamente? Todos ellos están flotando a unos
20.000 km de altura en el espacio.
Un satélite a gran altura se mantiene estable.
La altura de 20.000 km es en realidad un gran beneficio para este caso, porque algo
que está a esa altura está bien despejado de la atmósfera. Eso significa que orbitará de manera
regular y predecible mediante ecuaciones matemáticas sencillas.
La Fuerza Aérea de los EEUU colocó cada satélite de GPS en una órbita muy precisa,
de acuerdo al Plan Maestro de GPS. En tierra, todos los receptores de GPS tienen un
almanaque programado en sus computadoras que les informan donde está cada satélite en el
espacio, en cada momento.
El Control Constante agrega precisión.
Las órbitas básicas son muy exactas pero con el fin de mantenerlas así, los satélites de
GPS son monitoreados de manera constante por el Departamento de Defensa.
Ellos utilizan radares muy precisos para controlar constantemente la exacta altura,
posición y velocidad de cada satélite.
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21
Los errores que ellos controlan son los llamados errores de efemérides, o sea
evolución orbital de los satélites. Estos errores se generan por influencias gravitacionales del
sol y de la luna y por la presión de la radiación solar sobre los satélites.
Estos errores son generalmente muy sutiles pero si queremos una gran exactitud
debemos tenerlos en cuenta.
Corrigiendo el mensaje.
Una vez que el Departamento de Defensa ha medido la posición exacta de un satélite,
vuelven a enviar dicha información al propio satélite. De esa manera el satélite incluye su
nueva posición corregida en la información que transmite a través de sus señales a los GPS.
Esto significa que la señal que recibe un receptor de GPS no es solamente un Código
Pseudo Aleatorio con fines de timing. También contiene un mensaje de navegación con
información sobre la órbita exacta del satélite
Con un timing perfecto y la posición exacta del satélite podríamos pensar que estamos
en condiciones de efectuar cálculos perfectos de posicionamiento. Sin embargo debemos
resolver otros problemas.
Corrigiendo Errores
Hasta ahora hemos estado tratando los cálculos del sistema GPS de manera muy
abstracta, como si todo el proceso ocurriera en el vacío. Pero en el mundo real hay muchas
cosas que le pueden suceder a una señal de GPS para transformarla en algo menos que
matemáticamente perfecta.
Para aprovechar al máximo las ventajas del sistema un buen receptor de GPS debe
tener en cuenta una amplia variedad de errores posibles. Veamos que es lo que debemos
enfrentar.
Un Rudo Viaje a través de la atmósfera.
En primer lugar, una de las presunciones básicas que hemos estado usando a lo largo
de este trabajo no es exactamente cierta. Hemos estado afirmando que podemos calcular la
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distancia a un satélite multiplicando el tiempo de viaje de su señal por la velocidad de la luz.
Pero la velocidad de la luz sólo es constante en el vacío.
Una señal de GPS pasa a través de partículas cargadas en su paso por la ionosfera y
luego al pasar a través de vapor de agua En la troposfera pierde algo de velocidad, creando el
mismo efecto que un error de precisión en los relojes.
Hay un par de maneras de minimizar este tipo de error. Por un lado, podríamos
predecir cual sería el error tipo de un día promedio. A esto se lo llama modelación y nos
puede ayudar pero, por supuesto, las condiciones atmosféricas raramente se ajustan
exactamente el promedio previsto.
Otra manera de manejar los errores inducidos por la atmósfera es comparar la
velocidad relativa de dos señales diferentes. Esta medición de doble frecuencia es muy
sofisticada y solo es posible en receptores GPS muy avanzados.
Un Rudo Viaje sobre la tierra.
Los problemas para la señal de GPS no terminan cuando llega a la tierra. La señal
puede rebotar varias veces debido a obstrucciones locales antes de ser captada por nuestro
receptor GPS.
Este error es similar al de las señales fantasma que podemos ver en la recepción de
televisión. Los buenos receptores GPS utilizan sofisticados sistemas de rechazo para
minimizar este problema.
Problemas en el satélite.
Aún siendo los satélites muy sofisticados no tienen en cuenta minúsculos errores en el
sistema. Los relojes atómicos que utilizan son muy, pero muy, precisos, pero no son
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perfectos. Pueden ocurrir minúsculas discrepancias que se transforman en errores de medición
del tiempo de viaje de las señales. Y, aunque la posición de los satélites es controlada
permanentemente, tampoco pueden ser controlados a cada segundo. De esa manera pequeñas
variaciones de posición o de efemérides pueden ocurrir entre los tiempos de monitoreo.
Algunos ángulos son mejores que otros.
La geometría básica por si misma puede magnificar estos errores mediante un
principio denominado "Dilación Geométrica de la Precisión", o DGDP Suena complicado
pero el principio es simple. En la realidad suele haber más satélites disponibles que los que el
receptor GPS necesita para fijar una posición, de manera que el receptor toma algunos e
ignora al resto. Si el receptor toma satélites que están muy juntos en el cielo, las
circunferencias de intersección que definen la posición se cruzarán a ángulos con muy escasa
diferencia entre sí. Esto incrementa el área gris o margen de error acerca de una posición.
Si el receptor toma satélites que están ampliamente separados, las circunferencias
interceptan a ángulos prácticamente rectos y ello minimiza el margen de error.
Los buenos receptores son capaces de determinar cuales son los satélites que dan el
menor error por Dilución Geométrica de la Precisión.
2.2.- ¡Errores Intencionales!
Aunque resulte difícil de creer, el mismo Gobierno que pudo gastar 12.000 Millones
de dólares para desarrollar el sistema de navegación más exacto del mundo, está degradando
intencionalmente su exactitud. Dicha política se denomina "Disponibilidad Selectiva" y
pretende asegurar que ninguna fuerza hostil o grupo terrorista pueda utilizar el GPS para
fabricar armas certeras.
Básicamente, el Departamento de Defensa introduce cierto "ruido" en los datos del
reloj satelital, lo que a su vez se traduce en errores en los cálculos de posición. El
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Departamento de Defensa también puede enviar datos orbitales ligeramente erróneos a los
satélites que estos reenvían a los receptores GPS como parte de la señal que emiten.
Estos errores en su conjunto son la mayor fuente unitaria de error del sistema GPS.
Los receptores de uso militar utilizan una clave encriptado para eliminar la Disponibilidad
Selectiva y son, por ello, mucho más exactos.
La línea final.
Afortunadamente todos esos errores no suman demasiado error total. Existe una forma
de GPS, denominada GPS Diferencial, que reduce significativamente estos problemas.
Resumen de las fuentes de error del sistema GPS
Errores típicos, en Metros (Por cada satélite)
Fuentes de Error GPS Standard GPS Diferencial
Reloj del Satélite 1.5 0
Errores Orbitales 2.5 0
Ionosfera 5.0 0.4
Troposfera 0.5 0.2
Ruido en el Receptor 0.3 0.3
Señal Fantasma 0.6 0.6
Disponibilidad Selectiva 30 0
Exactitud Promedio de
Posición
Horizontal 50 1.3
Vertical 78 2.0
3-D 93 2.8
2.3.- Recepción de información de satélites.
Los receptores GPS reciben la información precisa de la hora y la posición del satélite.
Exactamente, recibe dos tipos de datos, los datos del Almanaque, que consiste en una serie de
parámetros generales sobre la ubicación y la operatividad de cada satélite en relación al resto
de satélites de la red, esta información puede ser recibida desde cualquier satélite, y una vez el
receptor GPS tiene la información del último Almanaque recibido y la hora precisa, sabe
donde buscar los satélites en el espacio; la otra serie de datos, también conocida como
Efemérides, hace referencia a los datos precisos, únicamente, del satélite que está siendo
captado por el receptor GPS, son parámetros orbitales exclusivos de ese satélite y se utilizan
para calcular la distancia exacta del receptor al satélite.
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Cuando el receptor ha captado la señal de, al menos, tres satélites calcula su propia
posición en la Tierra mediante la triangulación de la posición de los satélites captados, y nos
presentan los datos de Longitud, Latitud y Altitud calculados. Los receptores GPS pueden
recibir, y habitualmente lo hacen, la señal de más de tres satélites para calcular su posición.
En principio, cuantas más señales reciben, más exacto es el cálculo de posición.
Capitulo 3. Trasmisión-recepción de datos. Hasta este momento ya sabemos como los equipos receptores GPS obtienen la
posición, pero la pregunta más importante es ¿como obtener la posición del equipo receptor
en mi PC? La respuesta es sencilla pero dependiendo del equipo con el que se cuente puede
resultar costoso ya que cabe mencionar que los equipos que su trasmisión-recepción de datos
es vía satelital resultan más costosos porque depende de los bytes transmitidos del equipo
instalado en la unidad a la base del usuario y viceversa, en los equipos de trasmisión-
recepción de datos es vía GPRS el costo por el servicio es menor debido a que se cobra por
Megabits.
3.1.- trasmisión-recepción de datos de equipos satelitales.
El equipo instalado en la unidad móvil envía su posición utilizando el medio de
comunicación que corresponda según el tipo de transreceptor.
Satelitales:
PDT100: satélites de MVS.
MT2000: satélites de Globalwave
SAT101: utiliza los satélites D+ de Inmarsat
Galaxy: satélite Solidaridad II
ANTENA PDT-100 MT-2000 MT-3300
Equipo Galaxy de Trimble. SAT-101
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Para lograr la comunicación con el operador de la unidad utilizando los equipos de
trasmisión-recepción de datos vía satélite con el usuario se utilizan terminales de uso rudo
como las que a continuación se muestran:
Terminal Wescor RDT 800 Terminal Wescor RX 600
A continuación se describe el proceso de trasmisión y recepción de datos de los
equipos Galaxy a través de los servicios de MOVISAT DATOS provisto por
Telecomunicaciones de México, para lograr dicho propósito MOVISAT DATOS utiliza el
satélite solidaridad 2 el cual tiene 5 años más de vida útil.
Esquema de cómo se realiza la comunicación desde la unidad hasta el usuario
utilizando equipo satelital.
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3.2.- Pasos de cómo se tramite los datos (posición, mensajes, etc.) de las
unidades a los usuarios.
Paso 1: El equipo satelital busca la posición de los satélites para realizar la triangulación y
calcular su posición, el equipo trasmite una señal Pseudo aleatoria a los satélites en banda L,
la Banda L es una radiofrecuencia de las Microondas IEEE US que usa las frecuencias de 1,5
a 2,7 GHz Esta gama debería ser muy utilizada por las cadenas de radio digital DAB. Una
parte de esta banda, entre 2,5 y 2,7 GHz se utiliza en muchos países para la difusión en
MMDS (cable sin cable).
Paso 2: Una vez que el equipo satelital calculo su posición la trasmite al satélite solidaridad 2
en banda L, a su ves el satélite solidaridad 2 trasmite la información que envió el equipo
satelital instalado en la unidad en banda KU a los telepuertos. En los telepuertos la
información es trasmitida a las instalaciones de TELECOMM en banda KU.
Pasó 3: Cuando la posición del equipo satelital llego a la base TELECOMM para identificar
de que equipo (unidad) se trata ocurre el siguiente proceso que a continuación se explica
utilizando la siguiente figura.
Proceso de identificación del equipo (unidad)
1. Las unidades se agrupan por flotillas, o usuarios en un DNID.
2. Cada DNID puede contener hasta 256 unidades.
3. Dentro del DNID las unidades se identifican por número de miembro, numerándose
del 0 al 255.
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4. La LES tiene capacidad para cierto número de unidades, pero no esta limitada en la
cantidad de DNIDs que puede administrar.
5. MOVISAT DATOS cuenta actualmente con dos LES (360 y 361), también conocidas
como LES 1 y LES 2. Esto significa que para identificar a un equipo en particular
dentro del sistema, debemos tener en cuenta la LES, el DNID y el numero de miembro
que le corresponde.
Paso 4: Una vez identificado y recibido la información del equipo en TELECOMM, la
información es trasmitida a los agentes comerciales (SEPROMEX, INMOSAT,
SIGNATRON, INTERNETPLACE) vía internet.
Paso 5: Por ultimo cuando la información es recibida por el agente comercial esta es
trasmitida a los usuarios, la intervención del agente comercial es con el fin de ofrecer los
servicios de Logística.
Los pasos antes descritos son los mismos para la trasmisión, es decir, la comunicación
de la unidad al usuario es bidireccional.
Actualmente la cobertura para la trasmisión y recepción de datos a través del satélite
solidaridad 2 es a nivel nacional como se muestra en la siguiente figura:
Cobertura del satélite solidaridad 2.
TELECOMM ofrece equipo y transmisión - recepción de datos vía satélite, pero no
ofrece la cartografía para localizar las unidades en tiempo real, tampoco ofrece seguridad
privada, solamente ofrece equipo y la retransmisión de datos al usuario. Para lograr ubicar las
unidades debemos de contratar los servicios de un agente comercial.
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3.3.- Trasmisión-recepción de datos de equipos vía GPRS.
Los sistemas GPRS transmiten a través del servicio de datos de Movistar, Telcel, etc.
Celulares (GPRS, GSM):
Spider MT-GPRS
Skypatrol
Commtracker GPRS (XP-Counter)
Intellitrac X8
Intellitrac X1
Antares
Spider MT-GPRS Skypatrol Evolution Intellitrac X8
Intellitrac X1 Commtracker GPRS (XP-Counter)
Para lograr la comunicación con el operador de la unidad utilizando los equipos de
trasmisión-recepción de datos vía GPRS con el usuario se utiliza la terminal POLSTAR PRM
1000.
Polstar PRM-1000
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Para analizar la transmisión de datos a través de MOVISTAR O TELCEL, es
necesario hablar de la tecnología GPRS. A continuación se realiza una breve explicación de la
tecnología GPRS.
¿Que es el GPRS?
GPRS significa General Packet Radio Service (GPRS) es un servicio de datos móvil
orientado a paquetes. Está disponible para los usuarios del Sistema Global para
Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications o GSM), así como
para los teléfonos móviles que incluyen el sistema IS-136. Permite velocidades de
transferencia de 56 a 114 kbps.
Servicios ofrecidos
La tecnología GPRS mejora y actualiza a GSM con los servicios siguientes:
Servicio de mensajes multimedia (MMS)
Mensajería instantánea
Aplicaciones en red para dispositivos a través del protocolo WAP
Servicios P2P utilizando el protocolo IP
Servicio de mensajes cortos (SMS)
Posibilidad de utilizar el dispositivo como módem USB
La tecnología GPRS se puede utilizar para servicios como el acceso mediante el Protocolo
de Aplicaciones Inalámbrico (WAP), el servicio de mensajes cortos (SMS) y multimedia
(MMS), acceso a Internet y correo electrónico.
El método de cobro típico para transferencias de datos usando GPRS es el pago por
megabytes de transferencia, mientras que el pago de la comunicación tradicional mediante
conmutación de circuitos se cobra por tiempo de conexión, independientemente de si el
usuario está utilizando el canal o este se encuentra inactivo. Este último método es poco
eficiente debido a que mantiene la conexión incluso cuando no se están transmitiendo datos,
por lo que impide el acceso al canal a otros usuarios. El método utilizado por GPRS hace
posible la existencia de aplicaciones en las que un dispositivo móvil se conecta a la red y
permanece conectado durante un periodo prolongado de tiempo sin que ello afecte en gran
medida a la cantidad facturada por el operador.
Clases de dispositivos
Existen tres clases de dispositivos móviles teniendo en cuenta la posibilidad de usar
servicios GSM y GPRS simultáneamente:
Clase A
Estos dispositivos pueden conectarse a la vez utilizando servicios GPRS y GSM a la vez
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Clase B
Sólo pueden estar conectados a uno de los dos servicios en cada momento. Mientras se
utiliza un servicio GSM (llamadas de voz o SMS), se suspende el servicio GPRS, que se
reinicia automáticamente cuando finaliza el servicio GSM. La mayoría de los teléfonos
móviles son de este tipo.
Clase C
Se conectan alternativamente a uno u otro servicio. El cambio entre GSM y GPRS
Debe realizarse de forma manual.
Para que un dispositivo de clase A pueda transmitir en dos frecuencias a la vez,
necesitaría dos radios. Para resolver este costoso problema, un móvil con GPRS suele
implementar la característica conocida como modo de transferencia dual (dual transfer mode,
DMT). Un móvil DMT puede usar a la vez el canal de datos y el de voz, puesto que es la red
la que coordina y se asegura de que no se requiera transmitir en dos frecuencias diferentes a la
vez. Los móviles DMT se consideran de clase A, pero simplificados.
Velocidad de transferencia
Dependiendo de la tecnología utilizada, la velocidad de transferencia varía
sensiblemente. La tabla inferior muestra los datos de subida y bajada para cada tipo de
tecnología.
Tecnología Descarga
(kbit/s) Subida (kbit/s)
CSD 9.6 9.6
HSCSD 28.8 14.4
HSCSD 43.2 14.4
GPRS 80.0 20.0 (Clase 8 & 10 y CS-
4)
GPRS 60.0 40.0 (Clase 10 y CS-4)
EGPRS
(EDGE) 236.8
59.2 (Clase 8, 10 y MCS-
9)
EGPRS
(EDGE) 177.6 118.4 (Clase 10 y MCS-9)
Para comparar GPRS con GSM se utiliza normalmente la velocidad de transmisión de
SMS. Sobre una red GPRS se pueden enviar aproximadamente 30 SMS por minuto, frente a
los 6 a 10 SMS que permite GSM.
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A continuación se describe el proceso de trasmisión-recepción de datos vía GPRS a
través de MOVISTAR.
Esquema de cómo se realiza la comunicación desde la unidad hasta el usuario utilizando
equipo celular (GPRS, GSM):
3.4.- Pasos de cómo se tramite los datos (posición, mensajes, etc.) de las
unidades a los usuarios.
Paso 1: El equipo Celular (GPRS, GSM) busca la posición de los satélites para realizar la
triangulación y calcular su posición, el equipo trasmite una señal Pseudo aleatoria a los
satélites en banda L, la Banda L es una radiofrecuencia de las Microondas IEEE US que usa
las frecuencias de 1,5 a 2,7 GHz Esta gama debería ser muy utilizada por las cadenas de radio
digital DAB. Una parte de esta banda, entre 2,5 y 2,7 GHz se utiliza en muchos países para la
difusión en MMDS (cable sin cable).
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Paso 2: Una vez que el equipo Celular (GPRS, GSM) calculo su posición la trasmite a la
BTS (Base Transceiver Station) Vía GPRS, a su ves la BTS realiza las siguientes funciones:
Detección de accesos al sistema por parte de las estaciones móviles.
Codificación y entrelazado para protección contra errores.
Toma de medidas para asegurar la calidad de la comunicación.
Encriptación de la información de señalización y tráfico.
Paso 3: la información que llega a la BTS es trasmitida al GPRS Gateway en donde nos
permite comunicarnos de GPRS a internet y de internet a GPRS, el Gateway Es un ordenador
que permite las comunicaciones entre distintos tipos de plataformas, redes, ordenadores o
programas. Para lograrlo traduce los distintos protocolos de comunicaciones que éstos
utilizan. Es lo que se conoce como pasarela o puerta de acceso.
Paso 4: Del GPRS Gateway la información es trasmitida al servidor vía internet en donde se
almacena la información de la unidad.
Paso 5: ya que la información es almacenada en el servidor, dicha información es enviada a
loa clientes a través de internet.
Los pasos mencionados son utilizados para recepción de datos desde el equipo celular
(GPRS-GSM) y también para el envió de datos al mismo equipo, cabe mencionar que los
equipos (GPRS-GSM) se comunican con el servidor del agente comercial a través de una
dirección IP propia del agente comercial, la información recibida y trasmitida no es del
conocimiento de la empresa que presta el servicio de GPRS ya sea MOVISTAR o TELCELL.
La cobertura de GPRS depende de la cobertura celular de la empresa a la cual se le
contrate el servicio. Por ejemplo si contratamos los servicios de MOVISTAR tendremos la
siguiente cobertura a novel nacional:
Cobertura de MOVISTAR.
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Capitulo 4. Aplicaciones
Usos militares: Inicialmente el sistema GPS fue diseñado para el uso militar, con el
propósito de coordinar y rastrear el Movimiento de tropas y equipos en el campo de batalla,
guiar portaviones, así como proveer de posiciones e información a barcos y aviones.
Usos comerciales: En el ámbito comercial, se han desarrollado varias aplicaciones; estas
son: Supervivencia, Navegación marítima y aérea, Rastreo de vehículos y Plataformas
Móviles (celulares y laptops) y localización de personas.
4.1.- Equipos de navegación terrestre.
Hoy en día el GPS se esta usando en muchos ámbitos de nuestras vidas tanto
profesional, recreativo, científico, como deportivo. Aun a muchos le debe parecer un tanto
sofisticado y poco ortodoxo llevar un GPS pero En un futuro no muy lejano estos dispositivos
portátiles GPS serán parte del equipo imprescindible de nuestro que hacer cotidiano.
Usos más comunes
-Navegación Marítima
-Deportes, como el 4x4, enduro, kayak, parapente, mountain bike, montañismo etc.
-Rastreo Vehicular
-Calculo de áreas
-Topografía y geodesia
-Navegación Aérea, entre otros muchos
Otro aspecto importante de estos dispositivos es el nivel de seguridad que nos pueden
brindar. Pensemos en la cantidad de pérdida de vidas humanas y de situaciones traumáticas
que se podrían haber evitado, si en cualquier tipo de actividad, se pudiera facilitar la posición
exacta en la que nos encontramos en caso de un accidente, si pensamos un poco más
fríamente las cosas, veremos que el GPS puede salvarnos la vida o ser mucho más efectivo
que el mejor equipo de supervivencia.
Que hay que saber para elegir el GPS adecuado.
Primero que todo, antes de llegar y comprar un GPS debemos decidir que equipo nos
permitirá un mejor desempeño para nuestras necesidades
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Existen 3 grandes diferencia en el Equipos GPS
Los con cartografía y sin cartografía.
Muchas veces lo mas adecuado es tener un GPS con cartografía, ya que nos permite
una mejor orientación del Territorio que enfrentamos, ya sea visualizando las curvas de
desnivel, carreteras o los ríos próximos, pero así también muchas veces no necesitamos un
GPS con cartografía. Esta decisión es la primera que debemos determinar ya de ello depende
el modelo a elegir y también el precio del equipo.
Los que tienen Brújula y Barómetro electrónico.
Todos los GPS simulan a una brújula pero algunos lo hacen por la actualización de la
señal de los Satélite y otros con brújulas electrónicas internas, que nos permitirán ubicarnos
aunque no tengamos recepción de satélites, con es el caso de estar pasando por un sector de
baja señal. Ahora bien los equipos que incluyen Brújula electrónica también incluyen
Altímetro Barométrico, por lo que podríamos decir que están especialmente diseñado para
quienes practican deportes de alta montaña, o quienes necesitan estimar alturas precisas sin
errores o también poder calcular la presión atmosférica del momento o a de las ultimas 12
horas así pode determinar el estado del tiempo, un implemento muy importante a la Hora de
emprender una expedición a la montaña.
Otra diferencia fundamental de los GPS que incorporan Barómetro es que permiten una
medición de distancias más reales, ya que contemplan tanto desniveles ascendentes como
descendentes para medir las distancias, y no solo una seudo distancia perimetral como en
otros GPS sin este implemento.
-Pantalla a color o a escala de grises, esta opción depende del gusto de cada usuario,
muchos prefieren comprar un GPS a color ya que son mucho mas fáciles de visualizar por el
constarse de los colores, esta opción influye significativamente en el precio del equipo pero
no en las capacidades ya que un equipo a escala de grises puede hacer lo mismo que uno a
color.
Recreacionales Profesionales Automóvil.
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Marítimos Fish Finder
Características básicas que debe tener su GPS.
Sistema receptor de 12 canales paralelos: necesario para poder tener una buena
recepción de las señales en terrenos abruptos y con espesa cobertura vegetal. Todos
los GPS Carmín incorporan un receptor de 12 canales.
Ligereza y tamaño: en actividades al aire libre, cuanto más ligero y pequeño sea,
mejor.
Resistencia al agua: deben tener alguna resistencia al agua para evitar verse afectados
por la humedad. Todos los GPS Garmin traen estándares IPX7, contra inmersiones.
Waypoints: capacidad de almacenamiento de, como mínimo, 500 waypoints.
Capacidad de listar waypoints indicando las distancias y dirección desde la actual
posición.
Pantalla de Mapa: para poder ver más fácilmente nuestra posición con respecto a los
demás waypoints marcados.
Rutas: capacidad de almacenar 1 o mas rutas.
Track: capacidad de almacenar 10 o mas tracks, que corresponden a las huellas de
nuestro trayecto realizado, para así poder repetirlas o hacerlas devuelta en caso de que
no reconozcamos el camino.
Capacidad de conexión con PC: para poder traspasar datos.
Multiples Datum: para poder ocupar el GPS con las cartas topográficas de nuestro
pais.
Utilización de Coordenadas UTM: que son las normalmente utilizadas en los mapas
topográficos a escalas 1:250.000 hasta 1:25.000, y que facilitan el calculo de nuestra
posición en el mapa y viceversa.
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Cartografía digital incluida en el propio receptor: útil para ver plasmado sobre un
mapa, donde nos encontramos.
4.2.- Equipo de rastreo terrestre.
El equipo de rastreo aunque tiene el mismo principio de funcionamiento que el
navegador GPS es decir los dos obtienen la posición GPS a través de la constelación de
satélites NAVSTAR su propósito de utilidad es diferente, el equipo de rastreo su propósito es
enviar cada cierto tiempo su posición vía satelital o vía GPRS para conocer en tiempo real su
posición. Dependiendo del modelo de equipo de rastreo se pueden instalar totalmente ocultos
en el interior de las unidades o a la vista con el propósito de que no haya obstrucción de
obtener la posición GPS así como la trasmisión de datos vía satelital. En la actualidad hay en
el mercado equipos de rastreo que cuentan con una terminal a bordo (pantalla) con el
propósito de que el usuario tenga comunicación bidireccional entre el usuario y el chofer de la
unidad y dependiendo del modelo de terminal el chofer tiene acceso a la cartografía para
utilizarlo como navegador, la terminal se instala en el tablero con el fin de que este a la vista
del conductor, pero colocada donde la pueda utilizar sin distraerse ya que se puede ocasionar
un accidente.
Ejemplos de equipos que pueden instalarse totalmente ocultos:
Spider MT-GPRS
Skypatrol
Commtracker GPRS (XP-Counter)
Intellitrac X8 con opción de comunicación bidireccional a través de terminal a bordo.
Intellitrac X1 con opción de comunicación bidireccional a través de terminal a bordo.
Intellitrac X8 con comunicación bidireccional a través de terminal a bordo.
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Ejemplos de equipos que por características de comunicación vía satélite se instala a la vista:
MT2000.
MT3300.
SAT101.
GALAXY: con opción de comunicación bidireccional a través de terminal a bordo.
PDT100: con opción de comunicación bidireccional a través de terminal a bordo.
Equipo Galaxy con terminal.
4.3.- Localización automática de vehículos.
Esta clase de sistema es capaz de rastrear vehículos en tiempo real, mantener un
registro de los lugares visitados, o por los que ha pasado el móvil, y proveer a los conductores
de los mismos de una medida adicional de seguridad.
Los dispositivos utilizados para aplicaciones AVL son transreceptores GPS, es decir
que además de ser receptores de GPS, cuentan con la capacidad de transmitir la información
que generan a un punto remoto, mediante distintos medios de comunicación.
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4.4.- Comparativo de equipo de trasmisión-recepción de datos vía satelital y
equipo de trasmisión-recepción de datos vía GPRS.
Características. Equipo satelital Equipo Celular (GPRS-GSM)
Consumo de corriente. Consuno de corriente no
constante. Picos de corriente
de entre 10 amp y 15 amp.
Consumo de corriente
constante de mili amperes
Voltaje nominal. 12 volts De 12 volts hasta 30 volts.
Duración de batería de
respaldo.
5 horas 20 horas
Instalación. Visible Totalmente oculta.
Control de otros
aditamentos.
Si y algunos muy complejos
como el TRUCK ID el cual
cuenta con chapas de
seguridad, control de frenos,
teclado numérico para control
de chapas, sensor de
enganche de cajas (para tracto
camiones) etc.
-pueden controlar varios a la
ves, por ejemplo:
-chapas de seguridad.
-paro de motor.
-boton de pánico.
-sensor de enganche y
desenganche de caja, etc.
Cobertura de trasmisión-
recepción de datos.
Nivel nacional Limitada por la cobertura de
telefonía celular.
Tipos de comunicación. Solo datos a través de
terminal a bordo. Datos con terminal a
bordo.
Voz a través de modulo
de audio.
Obstrucción de
comunicación.
-Pierde la posición GPS
cuando se encuentra bajo
techo (lámina, loza, etc.), deja
de reportar.
-Pierde la posición GPS si se
encuentra por ejemplo en un
sótano.
-Solamente deja de reportar en
sótanos debido a la baja
intensidad de señal celular.
Costo de trasmisión de
datos.
Costo elevado debido a que
se cobra por bytes.
Costo bajo debido a que se
cobre por megabits.
Es importante mencionar que cuando se desea adquirir un equipo de rastreo hay que
considerar la cobertura que deseamos tener para localizar las unidades, por ejemplo si la
unidad a la que se le instalara equipo de rastreo su recorrido es por autopistas y en ciudades
donde no hay problema de cobertura de telefonía celular se puede adquirir un equipo de
trasmisión-recepción de datos vía celular (GPRS-GSM), pero si la unidad a la que se le desea
instala equipo de rastreo su recorrido es a nivel nacional y además que pasa por zonas donde
no hay cobertura celular (zonas serranas) lo adecuado es adquirir un equipo de rastreo de
trasmisión-recepción de datos vía satélite.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
40
4.5.- Errores de posición.
Los errores de posición se deben a barios factores, a continuación se mencionan
algunos de estos errores:
Error por baja recepción de la señal de los satélites.
Este error se debe a que la antena GPS se encuentra mal colocada (instalada) en la
unidad o por que la antena esta des-calibrada, se puede generar un error en el orden de
kilómetros o por ejemplo: que la unidad este físicamente en la Ciudad de México y al usuario
le este llegando la posición de que se encuentra en Monterrey, este error se corrige cambiando
de lugar la antena GPS o cambiando la antena GPS.
Error de posición debido a la cartografía.
Este error se debe a que cuando se están sobre-poniendo las capas de los mapas hay
una mala unificación de dichos mapas como a continuación se muestra en la siguiente
imagen.
Imagen donde se muestra el error debido a la cartografía.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
41
La línea trazada en color amarillo indica que se trata de una autopista y la línea que
esta marcada en negro-blanco que se llama autopista México-Puebla se trata de la lateral de la
autopistas, como se observa hay un gran error que es de 80 mts.
Error de recepción de posición.
Este error se debe a que el equipo no esta enviando al usuario la posición, en el caso
de los equipos de recepción-trasmisión de datos vía satélite el error comúnmente se debe a
que la terminal de datos se halla pasmado, o que el cable de comunicación entre terminal y
tras-receptor este dañado, o que el equipo este descomicionado (el equipo esta dado de baja).
En los equipos celular (GPRS-GSM) el error se debe a que la tarjeta SIM este dañada o que la
antena celular que tienen los equipos este cortada.
Los errores antes mencionados son los más comunes en los equipos utilizados para el
rastreo de unidades.
Capitulo 5. Servicios ofrecidos por los agentes comerciales.
Hasta este momento hemos hablado del funcionamiento y la forma en que los equipos
de rastreo obtienen la posición GPS y trasmiten su posición, es importante mencionar que
tanto TELECOMM y las empresas de telefonía celular (TELCEL, MOVISTAR, etc.) con
tecnología GPRS no cuentan con la cartografía y la infraestructura necesaria para brindar
servicio de monitoreo de las unidades, para solucionar este problema hay alianzas con agentes
comerciales los cuales cuentan con todo lo necesario para brindar el monitoreo y seguridad de
las unidades, algunas de estas son: SEPROMEX, INMOSAT, SIGNATRON,
INTERNETPLACE, etc., a continuación se muestran imágenes donde se observa la forma de
rastrar las unidades.
5.1.- Visualización de unidades con equipo de rastreo.
A continuación se menciona los servicios que ofrece el agente comercial
SEPROMEX, los servicios proporcionados por los agentes comerciales son similares, por
ejemplo: visualización de posición de las unidades en forma automática (reporte automático
cada determinado tiempo), visualización de posición de las unidades en tiempo real (al
instante), rastreo de las unidades con software creado por agente comercial, rastreo de las
unidades utilizando las fotografías de GLOOGLE EARTH, etc.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
42
SEPROMEX ofrece lo siguiente:
Localización de unidades utilizando las fotografías de GOOGLE EARTH,
como se muestra en las siguientes imágenes 1 y 2.
Imagen 1. Inicio de la pagina de ubicación de unidades del agente comercial.
Imagen 2. Ubicación de unidad sepro-U9 en tiempo real.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
43
Localización de unidades utilizando cartografía básica propia de SEPROMEX
como se muestra en la imagen 3.
Imagen 3. Ubicación de unidad sepro-U9 en tiempo utilizando cartografía básica.
Generación de reporte de recorrido desde la página web que se le asigna al
cliente como se muestra en la imagen 4:
Imagen 4. Reporte de recorrido.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
44
La siguiente opción es el rastreo de las unidades por medio del software creado por
dicho agente comercial SEPROMEX llamado EGSTATION, con este software es posible
ubicar la unidad o varias unidades a la vez en tiempo real solamente tenemos que abrir el
software e ingresar el nombre de usuario y contraseña para iniciar la sesión, ya iniciada la
sesión podemos solicitar posición actual de la unidad, visualización de alertas como el intento
de asalto, sabotaje de voltaje principal, etc., además es posible activar las salidas digitales con
las que cuenta el equipo, por ejemplo, activación de la salida digital que controla el paro de
motor, activación de la salida digital que controla la apertura de chapa (permite la apertura de
puertas abatible o de cortina), además es posible detectar el enganche y desenganche de cajas(
en el caso de los tracto camiones) y un sinfín de aplicaciones practicas para los usuarios.
Además se pueden generar reportes de exceso de velocidad, tiempo sin movimiento, de
recorrido, reporte de recorrido punto a punto, dichos reportes se pueden obtener del mismo
día, de la semana pasada o del mes pasado a la fecha.
Inicio del programa EGSATION versión 3.1 como se muestra en la imagen 5.
Imagen 5. Software EGSTATION.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
45
Localización de unidades con el software EGSATION versión 3.1.
Imagen 6. Localización de unidades con el software EGSTATION.
Rastreo de varias unidades a la ves.
Imagen 7. Localización de varias unidades a la ves.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
46
Generación de reporte de recorrido de la unidad en un documento de WORD.
Imagen 8: generación de reporte de recorrido.
Generación de reporte de recorrido de la unidad punto a punto.
Imagen 9: reporte de recorrido de la unidad punto a punto.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
47
El agente comercial SEPROMEX ofrece varias opciones y soluciones a las
necesidades de los clientes, el único y gran inconveniente de ubicar las unidades a través del
GOOGLE EARTH y del software EGSTATION a si como la activación de salidas digitales
es que en todo momento es necesario estar conectado a internet.
Capitulo 6.- Marco jurídico.
Nuevo reglamento de tránsito en el DF y Estado de México
Entro en vigor el nuevo reglamento de tránsito que incluye acuerdos entre el
gobierno del DF y el Estado de México y siempre es bueno conocerlo para que no nos
salgan con la sorpresa a la hora que ―cometimos una infracción‖.
Algunas de las cosas que debes saber:
Se reducen de 129 a 52 los artículos que regulan el tránsito.
Incluye una tabla de sanciones de fácil aplicación y entendimiento
Regulará que los autos modelo 2008 en adelante, deberán contar con un sistema de
localización satelital o alguna tecnología similar.
Por vez primera, se definen los derechos y obligaciones de peatones ciclistas,
motociclistas y personas con discapacidad.
Consta de 10 capítulos, 48 artículos y cuatro transitorios.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
48
Podrán cancelarse las licencias de conducir de quienes infrinjan las disposiciones de
acuerdo a un sistema de penalización por puntos.
Las multas de tránsito impuestas a vehículos matriculados en el Distrito Federal
podrán consultarse en la página de internet del Sistema de Infracciones del GDF para
su pago oportuno
5.1.- Reglamento de Transito Metropolitano.
Solamente se citan los artículos donde se hace referencia que las unidades modelo
2008 en adelante deben contar con equipo de Geolocalización.
Artículo 4º. Además de lo que señala la Ley, para los efectos de este Reglamento, se entiende
por:
I. Agente, elemento de la Policía Preventiva del Distrito Federal.
II. Ciclo vía, infraestructura señalizada y destinada al uso preferente de la bicicleta.
III. Ley, la Ley de Transporte y Vialidad del Distrito Federal.
IV. Infracción, conducta que transgrede alguna disposición del presente reglamento o
demás disposiciones de tránsito aplicables y que tiene como consecuencia una
sanción.
V. Reglamento, el Reglamento de Tránsito Metropolitano.
VI. Secretaría, la Secretaría de Transportes y Vialidad.
VII. Seguridad Pública, la Secretaría de Seguridad Pública.
VIII. Seguridad Vial, conjunto de medidas tendientes a preservar la integridad física de las
personas con motivo de su tránsito en las vías públicas.
IX. Vía pública, todo espacio de uso común destinado al tránsito de peatones y vehículos,
así como a la prestación de servicios públicos y colocación de mobiliario urbano.
X. Vía de Acceso controlado, aquella que presenta dos o más secciones, centrales y
laterales, en un sólo sentido con separador central y accesos y salidas sin cruces a
nivel controlados por semáforos.
XI. Vía primaria, aquella que por su anchura, longitud, señalización y equipamiento,
posibilita un amplio volumen de tránsito vehicular. Y
XII. Vía secundaria, aquella que permite la circulación al interior de las colonias, barrios y
pueblos.
Artículo 16.- Los conductores deben cerciorarse de que su vehículo esté provisto de:
I. Combustible suficiente para su buen funcionamiento.
II. Faros delanteros, que emitan luz blanca, dotados de un mecanismo para cambio de
intensidad.
III. Luces:
a) De destello intermitente de parada de emergencia.
b) Especiales, según el tipo de dimensiones y servicio del vehículo.
c) Que indiquen marcha atrás.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
49
d) Indicadoras de frenos en la parte trasera.
e) Direccionales de destello intermitente, delanteras y traseras. Y
f) Que iluminen la placa posterior.
IV. Cuartos delanteros, de luz amarilla y cuartos traseros, de luz roja.
V. Llantas en condiciones que garanticen la seguridad.
VI. Llanta de refacción y la herramienta adecuada para el cambio de la misma.
VII. Al menos dos espejos retrovisores, interior y lateral del conductor.
VIII. Ambas defensas.
IX. Cinturones de seguridad.
X. Parabrisas en óptimas condiciones que permita la visibilidad al interior y exterior del
vehículo.
XI. Dispositivo de Geolocalización o de Georeferenciación Satelital Radioeléctrico o
de tecnología similar.
Cuando disminuya sensiblemente la visibilidad por cualquier factor natural, ambiental o
debido a la infraestructura vial, se deben encender las luces, evitando deslumbrar a quienes
transitan en sentido opuesto.
El incumplimiento de las obligaciones dispuestas en este artículo, se sancionará con base en la
siguiente tabla:
Fracción Sanción con multa equivalente en días del salario mínimo general vigente en el
Distrito Federal
Fracción Sanción con multa equivalente en días del salario
mínimo general vigente en el Distrito Federal
I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X y
XI
5 días
TRANSITORIOS
PRIMERO.- El presente Reglamento entrará en vigor a los treinta días siguientes de su
publicación en la Gaceta Oficial del Distrito Federal, con excepción del artículo 44 que
entrará en vigor noventa días después.
SEGUNDO.- Se deroga el Reglamento de Tránsito del Distrito Federal publicado en la
Gaceta Oficial del Distrito Federal el 30 de diciembre de 2003 con excepción de lo dispuesto
en materia de control vehicular y expedición de licencias y permisos de conducir.
TERCERO.- Lo dispuesto en la fracción XI del artículo 16 referente al Dispositivo de
Geolocalización o de Georeferenciación Satelital Radioeléctrico o de tecnología similar,
será obligatorio para los modelos 2008 en adelante.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
50
CUARTO.- Los propietarios de vehículos particulares que porten placas de matrícula del
Distrito Federal anteriores a las vigentes, deberán reemplazarlas en un plazo de 30 días
hábiles contados a partir del inicio de vigencia del presente Reglamento.
Conclusiones.
La necesidad de aplicar la tecnología GPS en el autotransporte surge
principalmente de proteger al chofer, la unidad y a la carga que transportan
debido al alto índice de robos, a si como el de poder crear una logística con la
cual se pueda proporcionar en todo momento la ubicación de la mercancía y
brindar seguridad de la misma, por ejemplo las empresas que se dedican a la
paquetería pueden proporcionar al usuario horario y la ubicación en donde se
encuentra su paquete, además el poder brindar un tiempo aproximado de entrega
de dicho paquete.
En el Distrito Federal y Estado de México ya es obligatorio que las
unidades modelo 2008 en adelante cuenten con un dispositivo de
geolocalizacion (rastreo ya sea satelital o celular GPRS-GSM) y lo que están
haciendo las agencias automotrices es realizar alianzas con empresas dedicadas
al rastreo de unidades con equipos ya sea satelital o GPRS-GSM para que
cuando la unidad salga de la agencia ya cuente con el equipo de rastreo y evitar
las multas impuestas en dicho reglamento. Es un hecho que para sentirnos
protegidos en nuestros vehículos (coche, camioneta, camión, tracto camión, etc.)
es necesario implementar medidas de seguridad, ya no basta con solo instalarles
equipos de rastreo hoy en día es necesario hasta blindar nuestra unidad y en caso
extremos hasta contar con custodia.
El equipo de rastreo que hay actualmente en el mercado la mayoría es de
procedencia extranjera, hay muy poco equipo nacional, posiblemente la
limitante de que haya poco equipo de rastreo nacional es el costo de los
integrados necesarios para crearlos, además hay clientes que al escuchar que es
un equipo mexicano ya están suponiendo que el equipo va a fallar y no lo
adquieren, lo que si hay una gran inventiva mexicana para cubrir las necesidades
de los clientes ya sea creando dispositivos adicionales y programando el equipo
de acuerdo a las necesidades de los clientes.
Lo que hay que tomar en cuenta cuando se desea adquirir un equipo de
rastreo es: si el equipo que se deseo adquirir cubre mis necesidades ya sea de
cobertura, seguridad (no presente fallas el equipo), respuesta de parte de la
empresa a la cual contratare los servicios de monitoreo de mis unidades y
principalmente el costo de dicho servicio.
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
51
Glosario:
GSM
El Sistema Global para las Comunicaciones Móviles (GSM) es un sistema estándar
para comunicación utilizando teléfonos móviles que incorporan tecnología digital. Por ser
digital cualquier cliente de GSM puede conectarse a través de su teléfono con su ordenador y
puede hacer, enviar y recibir mensajes por e-mail, faxes, navegar por Internet, acceso seguro a
la red informática de una compañía (LAN/Intranet), así como utilizar otras funciones digitales
de transmisión de datos, incluyendo el Servicio de Mensajes Cortos (SMS).
IS-136.
D-AMPS (de Digital-AMPS) es el nombre comercial de dos sistemas de telefonía
celular digital empleados en América como sustitución del estándar analógico AMPS, en su
época muy extendido en EE.UU. y con el que son parcialmente compatibles. En concreto, se
trata de los sistemas IS-54 y su evolución IS-136, clasificados como de segunda generación.
Esta tecnología se conoce popularmente como TDMA, aunque estas siglas aluden en
realidad a su método de multiplexión o control de acceso al medio (mediante división en el
tiempo), técnica que fue pionera en emplear, aunque después usarían también otros sistemas
de telefonía móvil (como iDEN o GSM). Algunos se refieren también a este sistema como
ADC (American Digital Cellular), NADC (North American Digital Cellular) o USDC (U.S.
Digital Cellular).
En la actualidad, D-AMPS está finalizando su vida comercial para ser sustituida por
otros sistemas, como GSM, IS-95 o UMTS.
Para facilitar la transición y la compatibilidad entre el anterior sistema y el nuevo, D-
AMPS, como AMPS, usa canales de frecuencia de 30 KHz, pero divide cada canal en tres
intervalos temporales mediante división temporal (de ahí su nombre popular de TDMA). De
esta forma, se triplicaba su capacidad máxima teórica. Además, añade codificación y
compresión digitales de la voz, y un sistema de cifrado llamado CMEA.
El estándar IS-136 añadió nuevas capacidades a la especificación original IS-54, como
el servicio de mensajes cortos SMS, el establecimiento de circuitos de datos CSD y mejoras
en el protocolo de compresión. Tanto los mensajes cortos como la transmisión de datos CSD
existían ya en el sistema GSM, y se implantaron en IS-136 de forma casi idéntica.
Las redes IS-136 más destacadas fueron las de AT6T y U.S. Cellular en Estados
Unidos y la de Rogers Wireless en Canadá. AT&T y Rogers migraron sus redes a GSM,
mientras que U.S. Celular está traspasando a sus abonados al sistema CDMA2000.
Wireless Application Protocol o WAP
(Protocolo de aplicaciones inalámbricas) es un estándar abierto internacional para
aplicaciones que utilizan las comunicaciones inalámbricas, p.ej. acceso a servicios de Internet
desde un teléfono móvil.
MMDS
MMDS es un acrónimo de Multichannel multipoint distribution service, e identifica a
una tecnología inalámbrica de telecomunicaciones, usada para el establecimiento de una red
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
52
de banda ancha de uso general o, más comúnmente, como método alternativo de recepción de
programación de televisión por cable.
Se utiliza generalmente en áreas rurales poco pobladas, en donde instalar redes de cable no es
económicamente viable.
La banda de MMDS utiliza frecuencias microondas con rangos de 2 GHZ a 3 GHZ en gama.
La recepción de las señales entregadas vía MMDS requiere una antena especial de
microondas, y un decodificador que se conecta al receptor de televisión.
DAB.
Radiodifusión de audio digital, también conocida por Digital Audio Broadcasting o
DAB, es una tecnología en desarrollo para la difusión de audio en formato digital. Se trata de
un sistema bastante robusto diseñado para receptores tanto de usos domésticos como
portátiles y, especialmente, para la recepción de móviles, para la difusión de audio mediante
satélites y para la difusión terrestre, la cual también permite introducir datos.
Efecto Doppler
Cuando la fuente de ondas y el observador están en movimiento relativo, la frecuencia
de las ondas observadas es distinta a la frecuencia de las ondas emitidas.
Los frentes de ondas que emite la fuente son esferas concéntricas, la separación entre las
ondas es menor hacia el lado en el cual el emisor se está moviendo y mayor del lado opuesto.
Para el observador, en reposo o en movimiento esto corresponde a una mayor o menor
frecuencia.
Anexos.
Anexo A.
Bloque GLONASS COSMOS Fecha Fecha
num num num lanzamiento introducción ESTADO NN
1 - 1413 12.10.82 10.11.82 retirado desde 30.03.84 1
2 - 1490 10.08.83 02.09.83 retirado desde 29.10.85 2
2 - 1491 10.08.83 31.08.83 retirado desde 09.06.88 3
3 - 1519 29.12.83 07.01.84 retirado desde 28.01.88 4
3 - 1520 29.12.83 15.01.84 retirado desde 16.09.86 5
4 - 1554 19.05.84 05.06.84 retirado desde 16.09.86 6
4 - 1555 19.05.84 09.06.84 retirado desde 17.09.87 7
5 - 1593 04.09.84 22.09.84 retirado desde 28.11.85 8
5 - 1594 04.09.84 28.09.84 retirado desde 16.09.86 9
6 - 1650 18.05.85 06.06.85 retirado desde 28.11.85 10
6 - 1651 18.05.85 04.06.85 retirado desde 17.09.87 11
7 - 1710 25.12.85 17.01.86 retirado desde 06.03.89 12
7 - 1711 25.12.85 20.01.86 retirado desde 17.09.87 13
8 - 1778 16.09.86 17.10.86 retirado desde 05.07.89 14
8 - 1779 16.09.86 17.10.86 retirado desde 24.10.88 15
8 - 1780 16.09.86 17.10.86 retirado desde 12.10.88 16
TECNOLOGIA GPS APLICADA AL AUTOTRANSPORTE
53
9 - 1838 24.04.87 - lanzamiento fallido 17
9 - 1839 24.04.87 - lanzamiento fallido 18
9 - 1840 24.04.87 - lanzamiento fallido 19
10 - 1883 16.09.87 10.10.87 retirado desde 06.06.88 20
10 - 1884 16.09.87 09.10.87 retirado desde 20.08.88 21
10 - 1885 16.09.87 05.10.87 retirado desde 07.03.89 22
11 - 1917 17.02.88 - lanzamiento fallido 23
11 - 1918 17.02.88 - lanzamiento fallido 24
11 - 1919 17.02.88 - lanzamiento fallido 25
12 - 1946 21.05.88 01.06.88 retirado desde 10.05.90 26
12 234 1947 21.05.88 03.06.88 retirado desde 18.09.91 27
12 233 1948 21.05.88 03.06.88 retirado desde 18.09.91 28
13 - 1970 16.09.88 20.09.88 retirado desde 21.05.90 29
13 - 1971 16.09.88 28.09.88 retirado desde 30.08.89 30
13 236 1972 16.09.88 03.10.88 retirado desde 12.08.92 31
14 239 1987 10.01.89 01.02.89 retirado desde 03.02.94 32
14 240 1988 10.01.89 01.02.89 retirado desde 17.01.92 33
14 - 1989* 10.01.89 Satélite geodésico
15 - 2022 31.05.89 04.07.89 retirado desde 23.01.90 34
15 - 2023 31.05.89 15.06.89 retirado desde 18.11.89 35
15 - 2024* 31.05.89 Satélite geodésico
16 242 2079 19.05.90 20.06.90 retirado desde 17.08.94 36
16 228 2080 19.05.90 17.06.90 retirado desde 27.08.94 37
16 229 2081 19.05.90 11.06.90 retirado desde 20.01.93 38
17 247 2109 08.12.90 01.01.91 retirado desde 10.06.94 39
17 248 2110 08.12.90 29.12.90 retirado desde 20.01.94 40
17 249 2111 08.12.90 28.12.90 retirado desde 15.08.96 41
18 750 2139 04.04.91 28.04.91 retirado desde 14.11.94 42
18 753 2140 04.04.91 28.04.91 retirado desde 04.06.93 43
18 754 2141 04.04.91 04.05.91 retirado desde 16.06.92 44
19 768 2177 30.01.92 24.02.92 retirado desde 29.06.93 45
19 769 2178 30.01.92 22.02.92 parte de la constelación 46
19 771 2179 30.01.92 18.02.92 parte de la constelación 47
20 756 2204 30.07.92 19.08.92 parte de la constelación 48
20 772 2205 30.07.92 29.08.92 retirado desde 27.08.94 49
20 774 2206 30.07.92 25.08.92 retirado desde 26.08.96 50
21 773 2234 17.02.93 14.03.93 retirado desde 17.08.94 51
21 759 2235 17.02.93 25.08.93 parte de la constelación 52
21 757 2236 17.02.93 14.03.93 parte de la constelación 53
22 758 2275 11.04.94 04.09.94 parte de la constelación 54
22 760 2276 11.04.94 18.05.94 parte de la constelación 55
22 761 2277 11.04.94 16.05.94 parte de la constelación 56
23 767 2287 11.08.94 07.09.94 parte de la constelación 57
23 770 2288 11.08.94 04.09.94 parte de la constelación 58
23 775 2289 11.08.94 07.09.94 parte de la constelación 59
24 762 2294 20.11.94 11.12.94 parte de la constelación 60
24 763 2295 20.11.94 15.12.94 parte de la constelación 61
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54
24 764 2296 20.11.94 16.12.94 parte de la constelación 62
25 765 2307 07.03.95 30.03.95 parte de la constelación 63
25 766 2308 07.03.95 05.04.95 parte de la constelación 64
25 777 2309 07.03.95 05.04.95 parte de la constelación 65
26 780 2316 24.07.95 26.08.95 parte de la constelación 66
26 781 2317 24.07.95 22.08.95 parte de la constelación 67
26 785 2318 24.07.95 22.08.95 parte de la constelación 68
27 776 2323 14.12.95 07.01.96 parte de la constelación 69
27 778 2324 14.12.95 reserva parte de la constelación 70
27 782 2325 14.12.95 18.01.96 parte de la constelación 71
Bibliografía.
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SATELLITE SYSTEM)
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