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