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Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco Sección de Estudios de Posgrado e Investigación Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones

Informe del Proyecto

Multidisciplinario No. 1388 en la modalidad de Desarrollo tecnológico.

SISTEMA DE MONITOREO GNSS

México D. F.

9 de febrero de 2012

Coordinador de Proyecto: Dr. Mauro Alberto Enciso Aguilar

S i s t e m a d e M o n i t o r e o G N S S P r o y e c t o M u l t i d i s c i p l i n a r i o 1 3 8 8

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Resumen Se presenta el primer informe del proyecto multidisciplinario que desarrollará un sistema de monitoreo del desempeño de los GNSS (Sistemas Globales de Navegación por Satélite). Actualmente estos sistemas están ocupando un papel principal en la infraestructura de tecnologías de la información y la comunicación de los países. El sistema GNSS más popular hoy día es el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de los Estados Unidos, pero se encuentran en curso de despliegue sistemas GNSS de diferentes países, incluidos la Federación Rusa, Europa, China, Japón y la India.

En este proyecto se plantea desarrollar una plataforma de monitoreo GNSS, mismo que se ha dividido en 5 módulos principales que de manera integral dan forma al sistema de monitoreo general en este informe se presentan avances relativos a:

1. Sistema de antena. Se presentan los principales diseños de prototipos de antenas y resultados de modelado y caracterización de los mismos obtenidos hasta ahora.

2. Terminal de entrada de RF. Se desarrollaron un filtro pasa banda y un amplificador de bajo ruido, estos dispositivos forman parte del “Front-End” de un sistema de comunicaciones de posicionamiento global.

3. Procesamiento en banda base. Se presentan los avances sobre el desarrollo e implementación de técnicas de adquisición de señales GNSS en plataformas de software y hardware.

4. Sistema de monitoreo local GNSS. Se presentan resultados relativos al Diseño de Interfaces de Comunicación, Interface del Receptor GNSS, vizualización de satélites disponibles y la lectura correspondiente de los parámetros principales.

5. Sistema de monitoreo GNSS. Se presentan avances sobre la instalación de las estaciones de monitoreo local para realizar estimaciones del desempeño GNSS, así como de la red que conecta los diferentes centros de monitoreo local con un Centro de Procesamiento de Señales GNSS. También se abordan los resultados preliminares sobre los algoritmos para la estimación de desempeño de GNSS sobre el territorio nacional y los avances sobre la gestión de la base de datos asociada.

Introducción. Hoy en día existen cientos de aplicaciones basadas en el uso de la información de posición de los usuarios, obtenida a través de receptores GPS, y varias se desarrollan cada día. Se estima que el mercado de aplicaciones GNSS será de aproximadamente 165,000 millones de euros para el año 2020, pero cada una de ellas asumen como disponible, confiable y precisa la información proporcionada por los GNSS. Sin embargo, dada su importancia en aplicaciones críticas, como la navegación aérea, la sincronización de redes de distribución de energía eléctrica, o la de redes de telecomunicaciones, muchos países están desarrollando sistemas propios de monitoreo del desempeño GNSS, que dotarán a los Estados de la capacidad de evaluar el desempeño de los GNSS


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sobre sus territorios para establecer políticas de aplicación de la información que proporcionan.

Las tareas de posicionamiento, navegación y temporización basadas en el uso de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) son aceptadas como algo común. La información de localización proporcionada por el Sistema Global de Posicionamiento (GPS) de los Estados Unidos se encuentra en el núcleo de muchos sistemas de transporte, industrias de distribución, procesos de manufactura justo a tiempo, operación de servicios de emergencia, minería al aire libre, construcción de vías de comunicación, agricultura automatizada y una multitud de servicios basados en la información de la localización de los usuarios.

Además de los puntos ya señalados existen otras tareas que se apoyan en el uso de los GNSS que resultan críticas para la operación de la infraestructura de los países; el GPS provee temporización de alta precisión para mantener en línea servicios como redes de telefonía, internet, transacciones bancarias e incluso las redes de distribución de energía eléctrica.

Todas estas actividades asumen como disponible y confiable la información de temporización y posicionamiento que es ofrecida por los GNSS para la realización de sus operaciones. Existen muy pocos sistemas que verifican la validez de la información proporcionada por el GNSS de tal forma que se pueda ofrecer a los usuarios un nivel de confianza del uso de la información que proporcionan.

Por la naturaleza misma del sistema, que se basa en la diseminación sobre toda la superficie terrestre de señales enviadas desde satélites que orbitan alrededor de la tierra, existen diversas fallas y vulnerabilidades que podrían afectar gravemente su operación. Por citar algunas de las más importantes tenemos las siguientes:

• Fallas en los relojes atómicos de los satélites • Variaciones de las condiciones de la ionósfera (debido al clima solar) • Vulnerabilidad de las señales GNSS debido a su extremadamente bajo nivel de

potencia a nivel de la superficie terrestre (interferencias intencionales o no intencionales)

• Suplantación de señales GPS (Spoofing)

La posible falla del reloj atómico de un satélite o un cambio drástico en las condiciones de la ionósfera podrían dejar sin cobertura GNSS a regiones amplias del globo terrestre. Las interferencias intencionales o no intencionales podrían anular la señal GNSS sobre regiones amplias dependiendo de la potencia del transmisor interferente. Sistemas sofisticados de suplantación de señales GNSS podrían ofrecer información errónea que fuera interpretada como válida por los usuarios del sistema

Estas situaciones podrían afectar la operación de diversas ramas del sector productivo y de servicio de los países, resultando en daños económicos muy severos, además de comprometer la seguridad de las personas.


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Además de los escenarios descritos en los párrafos anteriores, desde el punto de vista de servicios de navegación aérea basados en los GNSS, la Organización Internacional de Aviación Civil (OACI) establece que los Estados son los responsables de ofrecer los servicios de navegación en sus espacios aéreos. A pesar de que nuestro país, como la gran mayoría de países, no opera constelaciones centrales de satélites (GPS, GLONASS y próximamente Galileo y COMPASS) si será suya la responsabilidad del uso de estos sistemas en sus territorios. Para atender esta demanda varios países están implantando sistemas de monitoreo de los GNSS que les permitan evaluar en tiempo real la calidad de operación del sistema y con esto autorizar su posible uso en tareas de navegación aérea.

Hoy día es posible conseguir en Internet, por poco más de 100 dólares, transmisores interferentes que inhabilitan la señal GPS civil y militar e incluso las señales GLONASS en un radio de varias decenas de metros, mediante la radiación de una potencia de menos de 1mW, pero que resulta ser muy grande comparada con los niveles de señal que se reciben en tierra desde los satélites GNSS. Los transmisores interferentes también pueden inhabilitar redes de comunicación móvil con lo que pueden cancelar completamente el seguimiento de flotillas de transportes de bienes de alto valor. Un transmisor de este tipo podría comprometer la operación de servicios de navegación si se ubicara en las proximidades de algún puerto aéreo o marítimo.

Por todo lo anterior hoy día los países enfrentan el reto de ofrecer a los usuarios una infraestructura GNSS que opere de manera confiable, segura y robusta

Los sistemas de navegación por satélite tienen como objetivo cumplir satisfactoriamente los requerimientos de la aviación civil, para usarse como un medio de navegación PBN (RNAV / RNP). El desarrollo de la tecnología satelital y su uso para la navegación de aeronaves, son tales, que se espera en un futuro se implanten varios sistemas de navegación con esta tecnología, cada uno de éstos con características particulares propias. La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), ha adoptado el término Sistema Mundial de Navegación por Satélite (GNSS), para identificar aquellos sistemas de navegación apoyados en satélites, donde la posición de una aeronave es determinada por información satelital. En méxico los sistemas de monitoreo GNSS son práctimente inexistentes, de ahí la importancia de desarrollar un sistema de éstas carácterícas que se divide en 5 módulos principales:

1. Sistema de antena. 2. Terminal de entrada de RF. 3. Procesamiento en banda base. 4. Sistema de monitoreo local GNSS. 5. Sistema de monitoreo GNSS.

Los distintos módulos en conjunto tienen el propósito de desarrollar una plataforma de monitoreo del desempeño de los GNSS sobre el territorio nacional. La construcción de varias de ellas permitirá evaluar el nivel de desempeño de los sistemas GNSS en diferentes puntos del territorio nacional.


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En las siguentes secciones se describen de manera sucinta los principales resultados obtenidos hasta ahora por cada uno de éstos módulos

Módulo 1. Sistema de Antena GNSS. Director de módulo: Dr. Jorge Sosa Pedroza Participantes:

• Dr. Manuel Rodríguez Méndez • M. en C. Fabiola Martínez Zúñiga • M. en C.Marco Antonio Acevedo Mosqueda • Dr. Mauro Alberto Enciso Aguilar.

Este módulo tiene por objetivo diseñar y construir un arreglo de antenas que produzca un patrón de radiación semiesférico, con una ganancia de al menos 15 dBi con un ancho de banda que abarque los diferentes GNSS (GPS/GLONASS/GALILEO/COMPASS)[1].

METAS CUMPLIDAS

Meta 1 Análisis Bibliográfico. Esta meta es de atención permanente y sólo concluirá con la finalización del proyecto

Meta 2 Diseño de antenas rómbicas de cruz y helicoidales. El diseño de las antenas se refiere al dimensionamiento físico, definido a partir de la longitud de onda de trabajo, que a su vez depende del material usado en la construcción. Considerando el conocimiento que se tiene de ambas antenas, el primer paso fue establecer dimensiones preliminares que después fueron dibujadas en la computadora para posteriormente usarlas en el programa de simulación. Esta meta quedó concluida como fue planeado. Meta 3 Simulación de Antenas diseñadas Tanto la antena helicoidal como la de cruz se han propuesto para ser usadas en el satélite educativo SENSAT. Los resultados que se presentan aquí para la antena helicoidal, se refieren a una frecuencia de 2.4 GHz, que es la usada en SENSAT [2]. La caracterización está en función de la longitud de onda, Y los resultados son iguales en 1.5 GHz a los de la figura. Como se observa se ha obtenido una ganancia de 13 dBi con un patrón de radiación muy direccional, el acoplamiento mostrado por S11 es muy bueno.


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Los resultados de simulación de la antena rómbica de cruz se muestran en la siguientes figuras, para 1.5 GHz, la ganancia de la antena es de 14.5 dBi y un acoplamiento de S11=20 dB. Con estos resultados se considera esta meta cumplida.

Meta 4. Construcción y caracterización de antenas helicoidales. Las antenas helicoidales están actualmente en construcción, se han construido varios prototipos pero los materiales no son los adecuados y las características se degradan demasiado. Se espera cumplir con esta meta en febrero de 2012. Meta 5. Construcción y caracterización de antenas rómbicas de cruz Se han caracterizado y construido varias antenas rómbicas de cruz [4] y prácticamente se tiene el diseño final, para construir el arreglo, la figura muestra una de las antenas construidas, con lo que esta meta ha sido concluida.

Meta 6. Diseño y simulación del arreglo de antenas Se propone un arreglo conforme para producir un patrón de radiación semiesférico esperando que una cobertura semiesférica, aunque por supuesto no perfecto. Nos hemos impuesto un límite de esfericidad de ± 1.5 dB Uno de las principales complicaciones del diseño de estos arreglos es que no existe software de simulación Sin embargo hemos adaptado la propuesta [5]. Los resultados se muestran abajo. Actualmente se construyen las antenas del arreglo. Esta meta ha sido concluida Meta 7. Ajuste de las antenas rómbicas y helicoidales Las antenas rómbicas y helicoidales [4] están ahora en construcción y se ajustan en el laboratorio para la posterior construcción del arreglo. Esta meta ha sido completada.


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MÉTODOS

A partir de la investigación bibliográfica, que ha sido permanente y a cada paso del desarrollo, se ha llegado al punto de la construcción. En la simulación se ha usado el SW CST y otros desarrollos computacionales que los profesores hemos trabajado desde hace tiempo, tales el uso del Método de Momentos como el de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo, además de otro más para la simulación del arreglo. Antes de la construcción hemos hecho un análisis paramétrico de las antenas para seleccionar las dimensiones más adecuadas.

MATERIALES La construcción de las antenas se ha hecho con alambre y planos de tierra de material dieléctrico de doble cara que le da un buen soporte mecánico y es fácil de manejar. Por otro lado hemos diseñado y construido la red de acoplamiento para la antena con Duroid, que es un material recomendado para diseño de circuitos de microondas. CONCLUSIONES Módulo 1 Se ha presentado en este reporte los avances del Modulo 1, del proyecto sobre la construcción de un sistema de Monitoreo GNSS. Los avances muestran congruencia entre lo propuesto y los resultados, incluso se considera que el avance es mayor a lo presupuestado. Probablemente el arreglo quede concluido algunos meses antes de la propuesta inicial.

Módulo 2. Terminal de entrada de RF. Director de módulo: Dr. Luis Manuel Rodríguez Méndez Participantes: Dr. Mauro Alberto Enciso Aguilar Dr. Jorge Sosa Pedroza

Objetivo y metas cumplidas:

Este módulo tiene por objetivo diseñar y construir la terminal de entrada de radio frecuencia que será utilizada para recibir las señales GNSS del aire y procesarlas de tal manera que a la salida entregue la señal de banda base digitalizada. Por estas razones, proponemos el diseño y construcción de los dispositivos de microondas que integran el receptor de microondas de un sistema de posicionamiento GPS, en la banda de 1.5 GHz.

Las metas principales que se han cumplido en este modulo son: 1) Desarrollo de las partes activas de RF del receptor como son el amplificador de bajo ruido, 2) Desarrollo de las partes pasivas de RF del receptor como son, líneas de transmisión, circuitos de acoplamiento y filtros pasa-banda, 3) Simulación y optimización de estos dispositivos activos y pasivos de RF mediante la utilización de programas de diseño asistido por computadora.


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Métodos y Materiales

Para desarrollar el modulo 2 se ha propuesto seguir la siguiente metodología:

1) Realizar la investigación básica en dispositivos de microonda de un equipo receptor.

2) Diseñar los dispositivos de microondas basados en técnicas de arquitectura modernas.

3) Identificación de los principales elementos que afectan el desempeño de los componentes de microondas.

4) Construcción de los prototipos apoyados en los resultados teóricos y simulados.

5) A partir de la medición de parámetros S, relacionarlos con los resultados teóricos y simulados

6) Establecer vínculos de colaboración con otros laboratorios en particular con el CICESE y la UNAM

Los materiales que se requerirán son: Transistores de alta frecuencia encapsulados, materiales dieléctricos de muy baja pérdida en microondas, equipo de revelado y grabado de microcintas, Analizador de espectros, analizador de redes vectorial, analizador dinámico de señales, generador de señales, fuentes de voltaje, software de diseño asistido por computadora, conectores y cables coaxiales de muy bajas pérdidas.

Resultados:

Los resultados que obtuvieron a lo largo de este proyecto de investigación son:

TESIS DE LICENCIATURA:

1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN FILTRO PASA BANDA PARA APLICACIONES SATELITALES EN BANDA L. Autor: Leonel Pérez Ovando Y Jesús Manuel Soto Hernández

2. DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE BAJO NIVEL DE RUIDO EN BANDA L1 PARA APLICACIÓN SATELITAL. Autor: Berenice Escamilla Maldonado, Laura Yoselin Pineda Baltazar Y Beatriz Rivera Vázquez

3. DISEÑO DE INHIBIDOR DE SEÑAL WI-FI 802.11 b/g Y BLUETOOTH. Autor: Adrian Hernández Aguilar .

4. ELABORACION DE UNA ANTENA PARCHE DE TIPO FRACTAL PARA COMUNICACIONES MOVILES WLAN. Autor: Gabriela Palmira Aguilar García Y Marcos Omar Flores López

5. MEDICION AUTOMATIZADA DEL FACTOR DE RUIDO (FR50) PARA DISPOSITIVOS ACTIVOS DE MICROONDAS. Autor: Héctor Jesús Hibrahim Lases Álvarez


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TESIS DE MAESTRÍA:

1. ANALISIS Y MODELADO DE LAS PROPIEDADES DEL RUIDO ELECTRONICO DE DISPOSITIVOS TRANSISTORES BIPOLARES DE HETEROUNION DE SiGe PARA TELECOMUNICACIONES INALAMBRICAS. Autor: Aníbal Uriel Pacheco Sánchez

2. MODELADO EN PEQUEÑA SEÑAL DE UN TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE NANOTUBO DE CARBÓN (TECNTC) PARA APLICACIONES EN TELECOMUNICACIONES. Autor: Luis Miguel Díaz Albarrán

ARTÍCULOS EN REVISTAS INDIZADAS:

1. M. Benavides, M. Alvarez, C. Calderón, J. Sosa, M. Galaz, M. Rodríguez, M. Enciso, C. Márquez, A NOVEL SET OF REDUCED EQUATIONS TO MODEL PERFECT LAYER MATCHED (PML) IN FDTD, REVISTA MEXICANA DE FISICA.

2. J. Sosa, S. Coss, A. Rodríguez, L. Rodríguez, M. Galaz, E. Ramírez and M. Enciso, INDOOR 2.4 GHZ MICROWAVE PROPAGATION STUDY USING 3D FDTD APPROACH, ELECTRONICS LETTERS

ARTÍCULOS EN CONGRESOS INTERNACIONALES:

1. A. Pacheco-Sánchez, L. Rodríguez-Méndez, M. Enciso-Aguilar, MODELING HF NOISE BEHAVIOR IN A SiGe HETEROJUNCTION BIPOLAR TRANSISTOR FOR DIFFERENT COLLECTOR CURRENTS, WADDED 2011

2. Luis Manuel Rodríguez, Mauro A. Enciso-Aguilar, Martha C. Galaz Larios, NEW METHOD TO CALCULATE THE LOW FREQUENCY NOISE HOOGE PARAMETER: APPLICATIONS TO SIGE HFET, PIERS PROCEEDINGS 2011

3. Luis Miguel Díaz-Albarrán, Anibal Uriel Pacheco-Sánchez, Luis Manuel Rodríguez-Méndez, Jorge Sosa-Pedroza, Mauro Alberto Enciso-Aguilar, DC AND AC PERFORMANCE MODELING FOR A SINGLE CARBON NANOTUBE FIELD-EFFECT TRANSISTOR IN A COAXIAL CONFIGURATION, IMRC 2011

ARTÍCULOS EN CONGRESOS NACIONALES:

1. L. Avila Moedano, L. Rodríguez, M. Enciso Aguilar, DISEÑO DE FILTRO Y AMPLIFICADOR DE BAJO RUIDO PARA UN RECEPTOR GPS, CIIES 2011.

2. Jorge Sosa P., Luis M. Rdz. M., Fabiola Mtz. Z., Berenice Borja B. Edson Garduño N., ESTUDIO PARAMÉTRICO DE UNA ANTENA PLANA CIRCULAR, ROOC 2011


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3. Luis G. Ávila Moedano, Luis M. Rodríguez Méndez, Mauro A. Enciso Aguilar, SIMULACIÓN DE FILTRO Y AMPLIFICADOR DE BAJO RUIDO PARA UN RECEPTOR DE GPS, ROOC 2011

Desarrollo de un filtro pasa banda y un amplificador de bajo ruido, estos dispositivos forman parte del Front-End de un sistema de comunicaciones de posicionamiento global, el cual opera en la banda L1, en estos diseños se procedió de la siguiente manera:

a) Diseño teórico cercano a las especificaciones deseadas y establecidas previamente.

b) Simulación y optimización de las propiedades principales, como son el ruido, ganancia, parámetros de reflexión y transmisión.

c) Construcción del layout y fabricación de las redes de alimentación

d) Caracterización y análisis de resultados.

El estudio realizado a partir de la teoría clásica y la construcción de estos amplificadores confirman que podemos mejorar aún más las características del diseño, reduciendo costos, tamaño y prestaciones tanto en frecuencia, ganancia y propiedades en ruido, ya que se obtuvieron resultados coherentes con los obtenidos teóricamente y simulados.

Conclusiones Módulo 2:

Se incursionó en la utilización de líneas de microcinta para los diseños sobre diferentes materiales dieléctricos, mostrando un excelente comportamiento hasta frecuencias del orden de los 3 GHz. Para un análisis más seguro se tendrá que hacer uso del estudio de la propagación electromagnética en las líneas de microcinta.

Se utilizaron transistores con excelentes propiedades en ganancia y frecuencia, con niveles de ruido muy bajo. Los circuitos han sido dibujados de acuerdo a los resultados obtenidos en las simulaciones siguiendo con rigor todas las especificaciones. Aparecen dificultades físicas a la hora de la implementación, que no habían sido consideradas hasta el momento, como son las soldaduras de los componentes de montaje superficial, las longitudes mínimas a mantener de las líneas de acceso a los puertos de entrada y salida. Debido a esto se tuvieron que recortar las longitudes de los tramos de línea y por consecuencia la atenuación en las líneas de reduce.

Los prototipos diseñados fueron muy económicos, considerando los materiales y procedimientos utilizados, lo que sugiere que puede reducirse el costo en una producción en serie. Estos amplificadores son aptos para sistemas de comunicación inalámbricas tales como teléfonos celulares, radios móviles y teléfonos inalámbricos para uso domestico. La utilización de los circuitos es muy variada dentro de las comunicaciones ya que representa una de las partes más importantes del bloque completo de recepción o transmisión. Es indispensable la cuidadosa selección de los componentes y materiales correctos a utilizar para la óptima realización del diseño, de lo contrario se reflejaría en la


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respuesta. Estos proyectos nos permitieron alcanzar los principales objetivos que se plantearon en un principio

Módulo 3. Procesamiento en banda base de señales GNSS. Director de Módulo: M en C. Marco Antonio Acevedo Mosqueda Participantes: M. en C. Miguel Sánchez Meraz Dr. Jorge Sosa Pedroza Dra. María Elena Acevedo Mosqueda M. en C. Federico Felipe Durán Este módulo tiene por objetivo realizar el procesamiento de señales de banda base que entrega a su salida el módulo de Terminal de Entrada de RF, integrando las etapas anteriores del proyecto para dar forma a un receptor de señales GNSS. El procesamiento permitirá calcular la posición del receptor en función de la señales GNSS recibidas.

A continuación se presenta un resumen de las principales actividades y logros en cada una de las metas del proyecto para este primer año de actividades del proyecto.

Meta 1.

Técnicas de adquisición. Desarrollo e implementación de técnicas de adquisición de señales GNSS en plataformas de software y hardware.

El avance sobre esta meta consiste en la documentación e implementación de diferentes algoritmos de adquisición de señales. Particularmente se ha trabajado con tres diferentes técnicas para realizar la adquisición y se han realizado comparativas del desempeño de las mismas. Estas técnicas fueron programadas en Matlab y posteriormente en Lenguaje C. Finalmente de tiene la implementación de estas técnicas en una plataforma de desarrollo de FPGA del fabricante Xilinx.

Meta 2.

Técnicas de seguimiento. Desarrollo e implementación de técnicas de seguimiento de señales GNSS en plataformas de software y hardware.

Una vez que se tuvo completada la etapa de adquisición se implementaron los lazos de seguimiento de fase y de portadora, que en conjunto integran el bloque de seguimiento. Estos lazos de seguimiento fueron probados primero en su implementación en Matlab y posteriormente se programaron en Lenguaje C. En una etapa adicional se tuvieron que integrar los módulos de adquisición y seguimiento ya que ambos se interrelacionan y se alimentan con un conjunto común de datos. Una vez que estuvo terminada esta integración se descargó el módulo completo a la plataforma de desarrollo de Xilinx.


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Meta 3.

Cálculo de posición. Desarrollo e implementación de técnicas de cálculo de posición de receptores GNSS en plataformas de software y hardware.

Para el desarrollo de este bloque fue necesario primero extraer la información de navegación contenida en el flujo binario que entregaban a su salida los bloques de adquisición y seguimiento. Para la tarea de extracción fue necesaria una etapa de sincronización de bits y de trama, la identificación de cada elemento de la trama y finalmente la extracción de la información necesaria para ejecutar el cálculo de posición. El cálculo de posición se efectúa a partir de la implementación de la técnica de mínimos cuadrados donde el error a minimizar corresponde a las coordenadas (X,Y,Z) del punto donde se encuentra el receptor GPS. Al igual que los bloques anteriores, este procesamiento primero fue desarrollado en Matlab, posteriormente se programo en Lenguaje C y finalmente se descargo al sistema de desarrollo de Xilinx.

Meta 4.

Modificación de patrón de radiación.

En este bloque se desarrolló e implementaron técnicas para modificar el patrón de radiación del arreglo de antenas para la recepción de señales satelitales. En este trabajo se utilizó la técnica de solución de ecuaciones lineales de un arreglo lineal de 8 elementos para incrementar la magnitud de los lóbulos secundarios. Con los pesos calculados se pretende mejorar la diversidad de espacio del arreglo. La separación entre las antenas tipo dipolo es equidistante e igual a λ/2. Como primer paso se obtiene el factor de arreglo simétrico ponderado, y se comienza a modificar el patrón de radiación. Este procedimiento se compara con el factor de arreglo de Dolph- Chebyshev.

Se publicaron dos artículos internacionales, cuyos autores son el alumno Emmanuel Zavala y el Maestro Marco Antonio Acevedo.

Meta 5.

Prototipo de receptor GNSS. Diseño y construcción de un prototipo receptor de señales GNSS.

El prototipo del receptor GPS fue desarrollado en base a la integración de los bloques de adquisición, seguimiento y cálculo de posición. Todos estos bloques fueron integrados y programados en Matlab y posteriormente en Lenguaje C. En una etapa posterior todo este sistema se descargó a la plataforma de desarrollo de Xilinx.

Meta 6.

Evaluación y pruebas. Evaluación y pruebas sobre el receptor de señales GNSS.

Para probar el prototipo desarrollado se hizo uso de archivos que contenían la captura digitalizada de señales GPS y que están disponibles en el sitio web de la Universidad de


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Colorado. Estos archivos proveyeron la información necesaria para probar los algoritmos desarrollados. Primero se realizaron pruebas en una computadora y posteriormente se realizaron pruebas directamente sobre el sistema de desarrollo de Xilinx. En ambos casos se obtuvieron buenos resultados ya que se pudo obtener la posición en coordenadas de latitud, longitud y altitud del punto donde fue capturada la trama GPS con que se alimentó el prototipo. Esta verificación se realizó por medio de la herramienta Google Maps que permitió ubicar visualmente sobre mapas la ubicación de la coordenada obtenida por el prototipo desarrollado.

En este primer año de desarrollo del proyecto se ha conseguido cumplir con las actividades programadas. En el segundo año se espera concluir con el total de actividades relacionadas con este módulo del proyecto. El avance que a la fecha se tiene de este proyecto bianual es del 50%.

Métodos y Materiales

Respecto al desarrollo de los algoritmos de adquisición, estos se basaron en el uso de técnicas de búsqueda serial sobre todos los posibles satélites a recibir, buscando un acoplamiento en sus códigos PRN. Una segunda técnica hizo uso de la DFFT para obtener de una manera más rápida, aunque más compleja, la información de todas las señales de los diferentes satélites contenidas en la señal recibida. En el caso del cálculo de posición, este se hizo usando la técnica de mínimos cuadrados, ajustada para ser usada en un espacio tridimensional y de esta manera encontrar como solución las coordenadas (X,Y,Z) con el mínimo de error.

Todas las técnicas anteriores fueron programadas en Matlab, Lenguaje C y se realizó el proceso de descarga de tales algoritmos sobre la plataforma de desarrollo basada en e FPGA que fue usada para este proyecto. Respecto al método para el incremento de lóbulos secundarios. El procedimiento para incrementar los lóbulos laterales es elegir la ponderación del arreglo de antenas de modo que un valor nulo se colocará en las direcciones calculadas y un valor máximo se colocará en los ángulos de los lóbulos secundarios y dejando el valor máximo del lóbulo principal en la dirección de interés.

Resultados

Conferencias

Emmanuel Zavala, Marco Antonio Acevedo, María Elena Acevedo, “Análisis comparativo de métodos de formación de Haz en arreglos lineales de antenas”, Congreso Nacional ROCC 2011, Acapulco, Guerrero México. 28/11/2011

Sergio Peña, Jorge Sosa, Marco Antonio Acevedo, “La técnica del patrón del elemento activo para analizar los efectos mutuos en un arreglo lineal de antenas rómbicas de cruz”, Congreso Nacional ROCC 2011, Acapulco, Guerrero México. 30/11/2011

Luis Carrión, Jorge Sosa, Marco Antonio Acevedo, “Optimización de una antena rómbica de cruz”, Congreso Nacional ROCC 2011, Acapulco, Guerrero México. 30/11/2011.


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Sergio Peña, Jorge Sosa, Marco Antonio Acevedo, “Análisis teórico experimental de una Antena rómbica planar de cuatro brazos”, VI CIIES 2001, México, D.F, 07/11/2011.

Luis Carrión, Sergio Peña, Jorge Sosa, Marco Antonio Acevedo, “Parametric Analysis of a Cross Rhombic Antenna”, WADDED 2011, Guadalajara, Jalisco México, 06/10/2011

Miguel Sánchez, Juan M. Castro, Amadeo Argüelles. “GNSS Receiver based on a SDR architecture using FPGA Devices”. 2011 Electronics, Robotics and Automotive Mechanics Conference CERMA 2011. Cuernavaca México. Noviembre 2011.

Miguel Sánchez, Juan M. Castro, Amadeo Argüelles. “GNSS Receiver based on a SDR architecture using FPGA Devices”. VI International Conference on Electromechanics and Systems Engineering (CIIES 2011). México. Noviembre 2011.

Artículos científicos.

1.- Maria Elena Acevedo, Marco Antonio Acevedo, Federico Felipe Duran, “Associative Memory Approach for the Diagnosis of Parkinson's Disease”,Pattern Recognition, Lecture Notes in Computer Science, Alemania 01/07/2011.

Tesis

1.- Sergio Peña Ruiz, "Análisis Paramétrico de una Antena Rómbica Planar de Cruz", Fecha de examen 14/12/2011. Directores, Jorge Sosa Pedroza, Marco Antonio Acevedo.

Conclusiones e impacto de la investigación Módulo 3.

El desarrollo de un primer prototipo del receptor GNSS permitió establecer la base para probar y mejorar diferentes técnicas de procesamiento en banda base. Este prototipo permitirá optimizar y ajustar el receptor de acuerdo a las necesidades particulares del sistema de monitoreo GNSS y en general a diferentes aplicaciones basadas en el uso de receptores de este tipo.

La comparación realizada entre el método de incremento de lóbulos secundarios y el método de Dolph-Chebyshev nos muestra resultados interesantes en cuanto a la amplitud del nivel de lóbulos secundarios ya que nuestro método proporciona niveles mayores a los obtenidos por el método de Dolph-Chebyshev. Este último método mencionado es considerado importante debido a que tiene la mayor amplitud de lóbulos laterales secundarios cerca del lóbulo principal en arreglos lineales.

En el método propuesto se observa que el lóbulo principal es más directivo, y que los lóbulos secundarios tienen una amplitud semejante a la del lóbulo principal, este incremento de lóbulos puede ser la clave para lograr el aumento de capacidad en los sistemas de comunicaciones móviles, utilizando el concepto de reusó de frecuencia basado en la diversidad de espacio.

En investigaciones futuras se pretende lograr el incremento uniforme de todos los lóbulos secundarios por medio de métodos adaptivos.


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Actualmente se han desarrollado diferentes técnicas de procesamiento de señales para extraer la información contenida en las señales provenientes de los satélites de la constelación GPS y calcular la posición del receptor. Sin embargo estas técnicas se han integrado sobre circuitos integrados que ofrecen poca flexibilidad a los diseñadores de sistemas, especialmente en casos como el presente proyecto donde se realizarán tareas de monitoreo de las señales GNSS. Así por ejemplo existen varias técnicas para realizar la tarea de adquisición de la señal GPS, algunas son más rápidas que otras pero demandan mayores recursos de cómputo y es necesario evaluar si sería posible usarlas sobre nuestra plataforma de desarrollo, sin comprometer su desempeño.

En general se tienen 3 grandes bloques de procesamiento de la señal de banda base para poder realizar el cálculo de posición y que serán desarrollados en este módulo, estos son: adquisición, seguimiento y cálculo de posición. De manera adicional en este proyecto se desarrollarán técnicas para modificar el patrón de radiación del arreglo de antenas receptoras de las señales GNSS para mejorar las condiciones de recepción y en su caso hacer monitoreo sobre satélites específicos.

La adquisición de señales se refiere a identificar de manera general a partir de las señales captadas del aire, que satélites de la constelación GPS son los que están enviando sus señales y extraer sus parámetros generales. La tarea de seguimiento se refiere a hacer un cálculo más fino de los parámetros de las señales de los satélites adquiridos y realizar un seguimiento de estos mientras se encuentren a la vista del receptor. El cálculo de posición se realiza a partir de la información de navegación que entrega el bloque de seguimiento para cada uno de los satélites que se tengan a la vista y el resultado es la posición en tres dimensiones del receptor GNSS.

Para el bloque de modificación de patrón de radiación del arreglo de antenas se utilizarán algoritmos adaptativos. Los algoritmos a utilizar son el LMS o Perceptron, la red neuronal Backpropagation y las Memorias Asociativas Discretas para introducir nulos en direcciones de interferencia específica en el patrón de radiación de los arreglos. El sistema adaptativo permite modificar el patrón de radiación para transmisión y/o para recepción de las ondas electromagnéticas, independientemente de la modulación de la señal. Para reducir la recepción de las señales no deseadas, se puede modificar el patrón de radiación y así evitar mejorar la relación señal a ruido expresada en dB. Los algoritmos utilizados modifican el patrón de radiación de una manera rápida y eficiente. Se propone que estas características se puedan utilizar para el seguimiento de satélites y maximizar la relación señal a ruido de las señales recibidas.

Se propone utilizar los algoritmos LMS y la red neuronal para dirigir el haz hacia satélites específicos y si es necesario adaptarlo para una mejor recepción de la señal e introducir nulos en direcciones específicas de interferencia. Por otro lado se propone el uso de las memorias asociativas para el seguimiento de un satélite o varios satélites para la recepción de la señal GPS. Las técnicas mencionadas se pueden combinar para obtener mejores resultados.


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Módulo 4. Sistema de Monitoreo local GNSS Director de módulo: Dra. María Elena Acevedo Mosqueda

Participantes:

• M. en C. Miguel Sánchez Meraz • M. en C. Marco Antonio Acevedo Mosqueda • M. en C. Federico Felipe Durán • M. en C. María Julia Calderón Sambarino

Metas cumplidas No. de Meta Valor de cada meta (%) Meta

1 15 Diseño de Interfaces de Comunicación 2 10 Interface receptor GNSS 4 5 Visualización de satélites disponibles 5 5 Parámetros de satélites 6 15 Diseño de la Base de Datos

Total 50 Métodos y materiales Para la captura de los datos se utilizaron dos sistemas GPS comerciales: eTrex® H y eMap® de Garmin®, que se pueden observar en la figura 1. En la figura 1 se muestran un ejemplo de los datos obtenidos. Estos sistemas monitorean la información cada 2 segundos.

$GPRMC,045958,A,1927.1644,N,09903.9166,W,0.0,234.4,071011,6.2,E,A*0E $GPRMB,A,0.00,L,,TEPEJI 5,1954.763,N,09919.973,W,31.393,331.3,,V,A*42 $GPGGA,045958,1927.1644,N,09903.9166,W,1,10,1.0,2241.4,M,-9.1,M,,*70 $GPGSA,A,3,03,06,,,14,18,19,21,22,25,30,31,1.9,1.0,1.6*38 $GPGSV,3,1,12,03,19,263,36,06,25,252,40,09,21,043,00,12,02,098,00*7C $GPGSV,3,2,12,14,61,300,00,18,42,051,34,19,15,298,38,21,52,143,43*77 $GPGSV,3,3,12,22,47,353,32,25,08,127,39,30,08,167,42,31,22,194,44*7F $GPGLL,1927.1644,N,09903.9166,W,045958,A,A*51 $GPBOD,331.3,T,325.1,M,TEPEJI 5,*52 $PGRME,4.3,M,7.7,M,8.9,M*28 $PGRMZ,7354,f,3*2E $GPRTE,1,1,c,*37

Figura 1. Tramas obtenidas de los sistemas GPS. La descripción de cada una de las tramas se presenta a continuación. $GPRMC: Mínimos datos específicos recomendados $GPRMC,225446,A,4916.45,N,12311.12,W,000.5,054.7,191194,020.3,E*68 225446 Time of fix 22:54:46 UTC A Navigation receiver warning A = OK, V = warning 4916.45,N Latitude 49 deg. 16.45 min North


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12311.12,W Longitude 123 deg. 11.12 min West 000.5 Speed over ground, Knots 054.7 Course Made Good, True 191194 Date of fix 19 November 1994 020.3,E Magnetic variation 20.3 deg East *68 mandatory checksum $GPRMB: Información de navegación mínima recomendada $GPRMB,A,0.66,L,003,004,4917.24,N,12309.57,W,001.3,052.5,000.5,V*0B A Data status A = OK, V = warning 0.66,L Cross-track error (nautical miles, 9.9 max.), steer Left to correct (or R = right) 003 Origin waypoint ID 004 Destination waypoint ID 4917.24,N Destination waypoint latitude 49 deg. 17.24 min. N 12309.57,W Destination waypoint longitude 123 deg. 09.57 min. W 001.3 Range to destination, nautical miles 052.5 True bearing to destination 000.5 Velocity towards destination, knots V Arrival alarm A = arrived, V = not arrived *0B mandatory checksum $GPGGA: Datos fijos del GPS

Nombre Ejemplo Descripción

Sentence Identifier $GPGGA Global Positioning System Fix Data

Time 170834 17:08:34 Z

Latitude 4124.8963, N 41d 24.8963' N or 41d 24' 54" N

Longitude 08151.6838, W 81d 51.6838' W or 81d 51' 41" W

Fix Quality: - 0 = Invalid - 1 = GPS fix - 2 = DGPS fix

1 Data is from a GPS fix

Number of Satellites 05 5 Satellites are in view

Horizontal Dilution of Precision (HDOP) 1.5 Relative accuracy of horizontal position

Altitude 280.2, M 280.2 meters above mean sea level

Height of geoid above WGS84 ellipsoid -34.0, M -34.0 meters

Time since last DGPS update blank No last update

DGPS reference station id blank No station id

Checksum *75 Used by program to check for transmission errors

$GPGSA: GPS DOP y satélites activos $GPGSA,A,3,19,28,14,18,27,22,31,39,,,,,1.7,1.0,1.3*35 1 = Mode: M=Manual, forced to operate in 2D or 3D A=Automatic, 3D/2D 2 = Mode: 1=Fix not available 2=2D 3=3D 3-14 = IDs of SVs used in position fix (null for unused fields) 15 = PDOP 16 = HDOP 17 = VDOP $GPGSV: Satélites a la vista


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$GPGSV,3,1,11,03,03,111,00,04,15,270,00,06,01,010,00,13,06,292,00*74 $GPGSV,3,2,11,14,25,170,00,16,57,208,39,18,67,296,40,19,40,246,00*74 $GPGSV,3,3,11,22,42,067,42,24,14,311,43,27,05,244,00,,,,*4D $GPGSV,1,1,13,02,02,213,,03,-3,000,,11,00,121,,14,13,172,05*67 1 = Total number of messages of this type in this cycle 2 = Message number 3 = Total number of SVs in view 4 = SV PRN number 5 = Elevation in degrees, 90 maximum 6 = Azimuth, degrees from true north, 000 to 359 7 = SNR, 00-99 dB (null when not tracking) 8-11 = Information about second SV, same as field 4-7 12-15= Information about third SV, same as field 4-7 16-19= Information about fourth SV, same as field 4-7 $GPGLL: Posición geográfica, Latitud, Longitud y Tiempo $GPGLL,5133.81,N,00042.25,W*75 1 2 3 4 5 1 5133.81 Current latitude 2 N North/South 3 00042.25 Current longitude 4 W East/West 5 *75 checksum $GPBOD: Orientación del origen al destino BOD,045.,T,023.,M,DEST,START 045.,T bearing 045 degrees True from "START" to "DEST" 023.,M breaing 023 degrees Magnetic from "START" to "DEST" DEST destination waypoint ID START origin waypoint ID $PGRME: Error estimado $PGRME,15.0,M,45.0,M,25.0,M*1C where: 15.0,M Estimated horizontal position error in meters (HPE) 45.0,M Estimated vertical error (VPE) in meters 25.0,M Overall spherical equivalent position error $PGRMZ: Error estimado $PGRMZ,93,f,3*21 where: 93,f Altitude in feet 3 Position fix dimensions 2 = user altitude 3 = GPS altitude This sentence shows in feet, regardless of units shown on the display. Note that for units with an altimeter this will be altitude computed by the internal altimeter. $GPRTE: Rutas $GPRTE,2,1,c,0,PBRCPK,PBRTO,PTELGR,PPLAND,PYAMBU,PPFAIR,PWARRN,PMORTL,PLISMR*73 $GPRTE,2,2,c,0,PCRESY,GRYRIE,GCORIO,GWERR,GWESTG,7FED*34 1 2 3 4 5 .. 1. Number of sentences in sequence 2. Sentence number 3. 'c' = Current active route, 'w' = waypoint list starts with destination waypoint 4. Name or number of the active route


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5. onwards, Names of waypoints in Route

La semana anterior a la fecha de entrega de este reporte fue entregado el receptor GNSS Leica GR10. Este receptor entrega archivos de tipo RINEX (Receiver INdependent EXchange). La ventaja de este receptor es que puede recibir las señales de varios sistemas y frecuencias, esto se muestra en la tabla 1. Tabla 1. Sistemas GNSS monitoreados por el receptor Leica GR10 y sus respectivas frecuencias

Sistema Frecuencia GPS L1/L2P/L2C/L5

GLONASS L1/L2 Galileo E1/E5a/E5b/Alt-BOC

El diseño de la base de datos se realizó con base en las siguientes consultas:

• Número e identificación de satélites GPS a la vista en una fecha y hora específica. • Número e identificación de satélites GPS a la vista durante un intervalo de tiempo

especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada. • Coordenadas de los satélites a la vista en una fecha y hora específica. • Estimaciones de error en longitud en una fecha y hora específica. • Estimaciones de error en latitud en una fecha y hora específica. • Estimaciones de error en altitud en una fecha y hora específica. • Estimaciones de error en longitud durante un intervalo de tiempo especificado en horas

(por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada. • Estimaciones de error en latitud durante un intervalo de tiempo especificado en horas (por

ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada. • Estimaciones de error en altitud durante un intervalo de tiempo especificado en horas (por

ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada. • Estadísticas de estimaciones de error en longitud. Máximo, Mínimo, Media, varianza,

desviación estándar para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Estadísticas de estimaciones de error en latitud. Máximo, Mínimo, Media, varianza, desviación estándar para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Estadísticas de estimaciones de error en altitud. Máximo, Mínimo, Media, varianza, desviación estándar para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Estadísticas de estimaciones de error en el plano (X,Y) (longitud, latitud). Máximo, Mínimo, Media, varianza, desviación estándar para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Estadísticas de estimaciones de error en el plano (X,Y,Z) (longitud, latitud, altitud). Máximo, Mínimo, Media, varianza, desviación estándar para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Error Máximo en el plano (X,Y) para el 90% de las mediciones tomadas para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.


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• Error Máximo en el plano (X,Y) durante el 99% de las mediciones tomadas para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Error Máximo en el plano (X,Y,Z) para el 90% de las mediciones tomadas para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Error Máximo en el plano (X,Y,Z) durante el 99% de las mediciones tomadas para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Error Máximo de altitud para el 90% de las mediciones tomadas para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

• Error Máximo de altitud para el 99% de las mediciones tomadas para un intervalo de tiempo especificado en horas (por ejemplo de las 12:00 a las 14:00 horas) en una fecha dada.

Resultados Se diseñaron e implementaron las interfaces para la recepción y lectura de los datos del sistema GPS.Implementación en PHP del sistema que recibe, interpreta y almacena los datos obtenidos de las diferentes tramas. En la figura 2 se muestra una de las pantallas del sistema.Diseño de la base de datos para la implementación de consultas específicas.

Figura 2. Pantalla del sistema desarrollado en PHP que muestra los datos ya interpretados correspondientes a la trama #GPGSV. Productos derivados del proyecto Tesis de Maestría Título: “Receptor GPS utilizando dispositivos FPGA”


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Juan Manuel Castro Arvizu 13/Diciembre/2011 Director: M. en C. Miguel Sánchez Meraz Conclusiones e impacto de la investigación Módulo 4. Durante esta primera parte del proyecto se desarrollaron las actividades necesarias que servirán de base para la creación de la página Web que permitirá la visualización de las estadísticas de las estimaciones del error en la localización geográfico de objetos, cometido por los diferentes sistemas GNSS.

Módulo 5. Sistema de monitoreo del desempeño GNSS Director de módulo: M. en C. Fabiola Martínez Zúñiga Participantes: M. en C. Miguel Sánchez Meraz Dr. Carlos Sosa Paz M. en C. Federico Felipe Durán

Objetivo del módulo: Desarrollar un sistema que integre la información proveniente de la estaciones de monitoreo local desplegadas en el territorio nacional y genere una estimación del desempeño GNSS sobre nuestro país.

METAS CUMPLIDAS

Meta 1: Ubicación de estaciones monitoras

Se realizó un estudio para determinar la cantidad de estaciones de monitoreo local que se instalaran en el país.

Se publicaron dos artículos en congresos internacionales sobre los resultados de este estudio, donde el Maestro Miguel Sánchez Meraz y el alumno Víctor Gatica son los autores: 1.-Estudio de la visibilidad de la constelación GPS para una propuesta de ubicación de estaciones de referencia para un sistema de monitoreo GNSS, 2.- Ubicación de estaciones de referencia para un sistema de monitoreo GNSS.

Metas 2: Instalación de estaciones monitoras

Se encuentran en desarrollo los trabajos de la instalación del prototipo de las estaciones de monitoreo.


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Actualmente el alumno Martín Gómez Valera desarrolla su tesis de licenciatura con el titulo implementación de un sistema de monitoreo GNSS, el avance de su trabajo es el 80%.

Se encuentran también en fase de desarrollo los algoritmos que permiten adquirir los datos del receptor GPS.

Meta 3: Sistema de red para monitoras remotas

Se están realizando pruebas del sistema que conecta a través de internet a las estaciones de monitoreo local para la transferencia de la información de monitoreo de cada una de las estaciones. Se tiene una primera versión del prototipo que realizará la entrega de datos de estaciones remotas a través de Internet.

Meta 4: Algoritmos de estimación de desempeño

Se tiene una primera aproximación de los algoritmos para la estimación de desempeño de GNSS sobre el territorio nacional, a partir de la información de las estaciones de monitoreo local.

Este desarrollo corre a cargo del Dr. Carlos Sosa Paz junto con un grupo de alumnos que desarrollarán su trabajo terminal de carrera.

Meta 5: Base de datos

Se ha realizado el análisis de la información que será contenida por diferentes bases de datos del sistema de monitoreo. Este análisis ha permitido definir la arquitectura de la base de datos en función de las consultas que sobre ella serán realizadas. Se tiene una primera versión de la base de datos.

Dado que la base de datos impacta varios módulos del sistema de monitoreo, en esta etapa han participado varios profesores que incluyen al M. en C. Federico Felipe Durán, Dra. Elena Acevedo, Dr. Carlos Sosa, M. en C. Miguel Sánchez, M. en C. Fabiola Martínez y se ha recibido apoyo de profesores de la academia de computación del Departamento de ICE.

Meta 6: Estadísticas y reportes

Esta meta se encuentra en desarrollo a partir del primer prototipo de la base de datos del sistema de monitoreo. Actualmente se tienen estadísticas básicas a partir de la extracción de información de la base de datos.


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Meta 7: Interface web para despliegue de resultados

Se diseñó un página web, para la publicación de los resultados de monitoreo de los GNSS a nivel nacional.

Meta 8: Pruebas

Esta meta se encuentra en desarrollo permanente probando los diferentes módulos que integrarán el sistema.

Meta 9: Informe

El presente documento atiende esta meta. Este informe es parcial y abarca las actividades realizadas en el primer año del proyecto que incluye el periodo del enero a diciembre de 2011.

MÉTODOS

Investigación, diseño e implementación de la estación de referencia.

Pruebas y ajustes de la instalación del prototipo.

Diseño de la base de datos, ajustes de las bases de datos, cálculo de estadísticas, despliegue de la información.

MATERIALES

1.-Tarjetas electrónicas. Sistema Embebido EASYWEB 2.

2.-Receptor GPS comercial.

3.-Receptor GPS profesional.

4.-Antena GPS.

5.-Computadoras.

6.-Líneas

CONCLUSIONES Módulo 5.

El diseño de este prototipo del sistema de monitoreo nos permitirá realizar estimaciones del desempeño de los GNSS es nuestro país, para poder realizar los ajustes de posicionamiento que se deriven de este análisis.

Es de suma importancia tener estos estudios, ya que la precisión en la ubicación de un objeto en Tierra puede significar incluso la vida de muchos seres humanos, como es el caso de aplicación en la navegación aérea.


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BIBLIOGRAFÍA

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2009.

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