BARREIRO PEREZ, YONIT FERNANDO GPS BARREIRO PEREZ, YONIT FERNANDO

GPS (Global Positioning System) o Sistema de Posicionamiento Global El GPS funciona mediante unas señales de 24 satélites codificadas que pueden ser procesadas en un receptor de GPS permitiéndole calcular su posición, velocidad y tiempo.

EL SEGMENTO ESPACIAL Constelación GPS -24 Satélites en 6 planos orbitales 4 satélites en cada plano -20.180 Km de altura. -60 grados de inclinación

SEGMENTO DE CONTROL Está compuesto por las estaciones en tierra que monitorean a los satélites que componen el sistema GPS. Sus datos son utilizados para la determinación y predicción rutinaria de órbitas y parámetros de los relojes. Existen cinco estaciones de monitoreo ubicadas en: - Colorado Spring EEUU (master). - Hawaii (Oceano Pacífico). - Islas Ascención (Océano Atlántico). - Isla Diego García (Océano Indico). - Isla Kwajalein (Océano Pacífico).

Segmento de Control Colorado Springs Kwajalein Hawaii Ascension Islands Diego Garcia Estación Maestra de Control Estación de Vigilancia Antena Terrestre

NAVEGACION AUTONOMA: Se habla de navegación autónoma cuando ésta se realiza sin necesidad de utilizar puntos de referencia en la tierra ni otras ayudas.

Mediciones de Distancia a los Satélites (Pseudo-Rangos o Pseudo-Distancias) La Distancia se calcula por la diferencia de tiempo entre la velocidad de transmisión de la señal de GPS. Distancia = Velocidad X Tiempo D= V x T T = 10:25:30.1212- 0:25:30.1901 T = 0,0689 seg. D = 300.000 Km/seg. X ( 0.0689 seg. ) D = 20.670 Km. 10:25:30.1901 Vel. de Transmisión: 300.000 Km/seg. 10:25:30.1212

FUENTES DE ERROR EN GPS SATELITE: .- Errores del reloj (oscilador). .- Errores de efemérides. PROPAGACION DE LA SEÑAL: .- Refracción ionosférica. .- Refracción troposférica. .- Pérdida de ciclos. .- Multipath. EQUIPOS: .- Errores del reloj (oscilador): .- Error en las coordenadas del punto de referencia. .- Error en la instalación. .- Incertidumbre de medida. .- Variación y desfase del centro de la antena.

ANALISIS DE LOS ERRORES EN GPS Errores producido por la Ionosfera: -- Receptores de doble frecuencial. -- Modelos de corrección Ionosférica del IGS. -- Modelo de corrección transmitido (Klobuchar). Errores producidos por la troposfera: -- FSL/MAPS modelos troposféricos. -- Medición de datos de superficie. -- Modelo Estacional Genérico (Herring). Satélite clock error: -- Correcciones a los relojes dados por el IGS. -- Correcciones a los relojes transmitidos. -- Corrección al retardo transmitido en grupo. Errores de órbitas: -- IGS/NGS órbitas precisas (postprocesadas). -- IGS/NGS órbitas precisas rápidas. -- Orbitas transmitidas. Multipath: -- Características y condiciones del sitio y antena. --Errores del receptor.

¿POR QUE SON MAS PRECISOS LOS RECEPTORES MILITARES? La red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y está gestionado por su Departamento de Defensa (DOD), el Sistema de Posicionamiento Global se creó en 1973 para reducir los crecientes problemas en la navegación, y así poder localizar y manejar sus aviones, buques, vehículos y personal de tropa para su uso en combate.

POSICIONAMIENTO DIFERENCIAL (DGPS): Se construyó principalmente por la introducción de la disponibilidad selectiva. Es un sistema a través del cual se intenta mejorar la precisión obtenida a través del sistema GPS. Posición relativa entre dos o más estaciones GPS. Elimina los errores en los relojes y en las efemérides. Elimina los efectos atmosféricos.

GPS Diferencial de Tiempo Real de Código DGPS La estación de referencia: Ubicada en un punto conocido Rastreo de todos los satélites disponibles. Calcula las correcciones de las coordenadas. Mediante el radio enlace transmite los valores de las correcciones de las coordenadas. La estación móvil: Recibe los valores de las correcciones mediante el radio enlace.. Aplica los valores de corrección para dar su posición correcta.

FASE PORTADORA, CODIGOS C/A Y P: La fase del portador L1 o L2 de una señal GPS, medida por un receptor mientras enlaza la señal (también conocido como Doppler integrado). CÓDIGO C/A: Coarse/Acquisition (o Clear/Acquisition), código modulado en la señal GPS L1. Este código es una secuencia de 1023 modulaciones de doble fase binarias pseudoaleatorias a razón de 1.023 MHz, teniendo así un período de repetición de código de un milisegundo. CÓDIGO P: Código protegido o preciso, usado en las portadoras L1 y L2. Este código se hará disponible por medio del DOD, sólo para usuarios especializados

Sistemas de Coordenadas Geodésico: - Latitud (), Longitud (), Altura (h). Cartesiano (ECEF): - X, Y, Z. E´ E O P´ P ´ (P) ECUADOR MERIDIANO CENTRAL X Y UTM: Coordenadas cartográficas referidas a una proyección cilíndrica especial: Norte UTM, Este UTM.

Problema de Alturas Superficie Topográfica Geoide Superficie del elipsoide (referencia GPS)

Superficie Topográfica Relaciones de Altura H = Altura Ortométrica (h-N) h = Altura Elipsoidal (H+N) N = Altura Geoidal (Gravity) Superficie Topográfica H h Geoide N Elipsoide WGS-84

EL CONTROL GEODESICO NACIONAL: PSAD 56 o LA CANOA. Local. Establecido por métodos geodésicos convencionales. Vigencia en Venezuela hasta 1999. Actualmente vigente para otros países suramericanos. Elipsoide Internacional. 2. SIRGAS-REGVEN (VIGENTE). Geocéntrico. Establecido por métodos modernos. Vigente en Venezuela desde 1999. Representa a SIRGAS en Venezuela. Elipsoide GRS 80.

SISTEMA DE REFERENCIA GEOCENTRICO PARA LAS AMÉRICAS -SIRGAS- Conferencia Internacional para la definición de un datum Geocéntrico para América del Sur AIG - IPGH - NIMA (1993) Objetivos de SIRGAS: .- Definir un sistema de referencia para América del Sur. .- Establecer y mantener una red de referencia. .- Definir y establecer un Datum Geocéntrico.

SIRGAS 1995 SIRGAS 2000

RED GEOCENTRICA VENEZOLANA -REGVEN 2000-

SOFTWARE DE TRANSFORMACION DE COORDENADAS Software PTREGVEN (IGVSB – LUZ). Software CARTOGEO. Software Geotrans. Software TRANSFORVEN (Mecinca). Otros. PUNTO O VERTICE NORTE (LA CANOA ) (REGVEN) ESTE (LA CANOA) 1 1.000.000 999.636 500.000 499.789

CODIFICACIÓN Y REFERENCIACIÓN DE MAPAS Al sobreponer las bandas con los husos, se obtiene la superficie que ocupan los mapas a escala 1:1.000.000. En el mapa anexo se representan dos recuadros codificados NC – 19 y NB – 20. NC - 19 NB - 20 Este código se interpreta: N = hemisferio Norte B = banda latitudinal comprendida entre los 4º y 8º C = banda latitudinal comprendida entre los 8º y 12º 19 y 20 = huso UTM correspondiente

TECNICAS DE MEDICION GPS UTILIZANDO CODIGO METODO CANTIDAD MINIMA DE RECEPTORES TIEMPO DE OBSERVACION EXACTITUD OBSERVACIONES Estático 2 1 hora 1 m Bajo costo de los receptores. Cinemático 1 - 50 seg. 1 a 5 m Muy sencillo. Bajo costo. Necesita 4 satélites mínimo. Se aplican correcciones al receptor Rover y Master.

CANTIDAD MINIMA DE RECEPTORES Semicinemático ( Stop and go ) UTILIZANDO LA FASE (POSTPROCESO) METODO CANTIDAD MINIMA DE RECEPTORES TIEMPO DE OBSERVACION EXACTITUD OBSERVACIONES Estático 2 ½ hora 1 cm + 1 ppm a 10 ppm Ocupación simultánea de los puntos. Cinemático Rover en movimiento 10 cm – 1 m Logísticamente difícil. Debe mantenerse el rastreo satelital mientras se mueven los receptores. Semicinemático ( Stop and go ) 1 Min/ pto Pocos cm Distancias inferior a 10 km Se debe mantener enganche durante los traslados entre puntos. Pseudo cinemático 1 – 3 min Doble ocupación de los sitios Estático rápido 1 min / km Generalmente para distancias inferiores a 10 km.

Levantamientos RTK Cinemático en Tiempo Real (por sus siglas en inglés Real Time Kinematic). Utiliza un radio enlace de datos para transmitir los datos del satélite desde la referencia hacia el móvil < 1 cm Estación Base RTK

PREPARACION DEL LEVANTAMIENTO: Antes de salir al campo, el topógrafo necesita preparar el trabajo. Los siguientes aspectos deben ser considerados: Licencias de Radio. Baterías cargadas. Cables de repuesto. Comunicación entre los miembros de la brigada. Coordenadas de la Estación de Referencia. Tarjetas de Memoria, con suficiente capacidad. Programa de Observación.

EJEMPLO PRACTICO DE APLICACIÓN AL CATASTRO

Gracias por su atención