PRESENTACIN

Comenzaremos diciendo que este trabajo de investigacin no solo ayudara al grupo responsable de dicho trabajo como informacin o alimentacin del conocimiento sino que adems este trabajo sirve para evaluar nuestro nivel de investigacin, justificando as una nota que haga que el grupo siga su camino hacia el primer objetivo: acabar la carrera.Con este trabajo se pretende mostrar al lector no solo el conocimiento terico de la estacin total y sus accesorios, sino la aplicacin en tiempo real, en condiciones de trabajo muy distintas a las que se pueden presentar en cualquier simulacin de prctica, ya que como sabemos, es durante la prctica donde los conocimientos son puestos a prueba, depender del operador tratar de dar una solucin prctica a todos los problemas que se le puedan presentar durante dicho trabajo.En un principio mediante el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y actualmente con el SistemaGlobal de Navegacin Satelital (GNSS), la tecnologa satelital permite determinar, con la precisin necesaria, la posicin espacial de objetos fijos o mviles, es decir su geo referenciacin. Este salto tecnolgico ha devenido rpidamente, a travs de sus aplicaciones, en un cambio cultural: como por ejemplo el ciudadano utiliza GPS para guiarse, el productor agropecuario lo aplica en la agricultura de precisin y diversos modelos de telfono celular cuentan con posicionado satelital.El GPS es indispensable en todos los sistemas de transporte del mundo ya que sirve de apoyo a la navegacin area, terrestre y martima. Los servicios de emergencia y socorro en casos de desastre dependen del GPS para la localizacin y coordinacin horaria de misiones para salvar vidas. Actividades cotidianas como operaciones bancarias, de telefona mvil e incluso de las redes de distribucin elctrica, ganan en eficiencia gracias a de la exactitud cronomtrica que proporciona el SPG. Agricultores, topgrafos, gelogos e innumerables usuarios trabajan de forma ms eficiente, segura, econmica y precisa gracias a las seales accesibles y gratuitas del GPS.Por ltimo se espera que el esfuerzo que se invirti en la elaboracin de este documento, se encuentren con un texto de fcil comprensin y que les sea de utilidad en su vida profesional.

OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL Informar mediante un buen trabajo de investigacin a los lectores todo sobre la tecnologa GPS, desde sus orgenes hasta la actualidad.

OBJETIVOS ESPECIFICOS Dar a conocer a nuestros lectores lo que es el GPS. Incentivar a nuestros lectores que la investigacin puede llegar a ser un hbito de estudio para todos. Verificar como funciona un dispositivo GPS. Esclarecer objetivamente las dudas del lector. Analizar en profundidad las experiencias histricas relevantes del GPS a partir de la monografa investigada Realizar una buena exposicin como parte del trabajo designado por el profesor.

CAPITULO IMARCO REFERENCIAL1. MARCO HISTORICOEl lanzamiento del satlite espacial estadounidense Vanguard en 1959 puso de manifiesto que la transmisin de seales de radio desde el espacio podra servir para orientarnos y situarnos en la superficie terrestre o, a la inversa, localizar un punto cualquiera en la Tierra.Los sistemas anteriores de posicionamiento que empleaban estaciones terrestres de A.M. (Amplitud Modulada) cubran un rea mayor que los de UHF (Frecuencias ultracortas), pero no podan determinar con exactitud una posicin debido a las interferencias atmosfricas que afectan a las seales de radio de amplitud modulada y a la propia curvatura de la Tierra que desva las ondas.Por tanto, la nica forma de solucionar este problema era colocando transmisores de radio en el espacio csmico que emitieran constantemente seales codificadas en direccin a la Tierra. De hecho esas seales cubriran un rea mucho mayor que las de A.M., sin introducir muchas interferencias en su recorrido. Sin embargo, no fue hasta 1993 que el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Amrica, basado en la experiencia recogida del satlite Vanguard (en un principio para uso exclusivamente militar) puso en funcionamiento un sistema de localizacin por satlite conocido por las siglas en ingls GPS (Global Positioning System Sistema de Posicionamiento Global).En sus inicios el propio Departamento de Defensa program errores de clculo codificados en las transmisiones de los satlites GPS para limitarlo solamente a la actividad militar que s contaba con decodificadores para interpretar correctamente las seales, pero a partir de mayo de 2000 esta prctica qued cancelada y hoy en da el sistema GPS se utiliza ampliamente en muchas actividades de la vida civil, aunque no est exento de ser reprogramado de nuevo en caso de cualquier conflicto blico.Este sistema permite conocer la posicin y la altura a la nos encontramos situados en cualquier punto de la Tierra en todo momento, ya sea que estemos situados en un punto fijo sin desplazarnos, e incluso en movimiento, tanto de da como de noche.El sistema GPS permite rastrear tambin, en tiempo real, la ubicacin de una persona, animal, vehculo, etc., desde cualquier sitio y prestar auxilio si fuera necesario, con la condicin queest equipado con un dispositivo que pueda emitir algn tipo de seal, ya sea de radio o telefnica, que permita su localizacin.La primera prueba exitosa del sistema GPS desde el punto de vista prctico como instrumento de ayuda a la navegacin, la realiz el trasbordador espacial Discovery en el propio ao que se puso en funcionamiento el sistema. Actualmente los satlites GPS pertenecen a una segunda generacin denominada Block II.En los siguientes reglones estar descrita la historia y cronologa del sistema GPS desde sus predecesores hasta su etapa de implementacin total. 1920sOrgenes de la radionavegacin. Principios de la II Guerra Mundial LORAN, el primer sistema de navegacin basado en la llegada diferenciada de seales de radio desarrollado por el laboratorio de Radiacin de MIT. LORAN fue tambin el primer sistema de posicionamiento capaz de funcionar bajo cualquier condicin climatolgica pero es solamente bidimensional (latitud y longitud).1959 TRANSIT, el primer sistema operacional basado en satlites, fue desarrollado por Johns Hopkins (Laboratorio de Fsica Aplicada) bajo el Dr. Richard Kirschner. A pesar de que la intencin de TRANSIT era dar soporte a la flotilla de la marina de Estados Unidos, las tecnologas empleadas para el sistema demostraron ser tiles para el sistema de posicionamiento global (GPS). El primer satlite fue lanzado en 1959.1960 El primer sistema de posicionamiento de tres dimensiones es sugerido por Raytheon Corporation en necesidad de la fuerza area. 1963La compaa aeroespacial lanz un estudio en la utilizacin de un sistema espacial para el sistema de navegacin para los vehculos en movimiento a gran velocidad y tres dimensiones; esto los llev directamente al concepto de GPS. El concepto involucraba medir los tiempos de llegada de las seales de radio transmitidas por los satlites cuyas posiciones eran bien conocidas. Esto proporcionaba la distancia al satlite cuya posicin era conocida que a la vez estableca la posicin del usuario. 1963La fuerza area da apoyo a este estudio bautizndolo Sistema 621B. 1964Timation, un sistema satelital, Naval es desarrollado por Roger Easton en los laboratorios de investigacin Naval para el desarrollo de relojes de alta estabilidad, capacidad de transferencia de tiempo y navegacin en dos dimensiones.1968El departamento de defensa de los Estados Unidos establece un comit llamado NAVSEG (Navigation Satellite Executive Comit) para coordinar los esfuerzos de diversos grupos de navegacin satelital.1971El sistema 621B es probado por la fuerza area dando resultados de una precisin de centsimas de milla.1973 El secretario de la defensa decide que los diferentes sistemas de navegacin que se estaban creando, se unificaran y crearon un solo y robusto sistema de navegacin.1974Junio. Rockwell international fue contratado como proveedor de los satlites GPS. 1974Julio 14. El primer satlite de NAVSTAR fue lanzado.1978El primer block de satlites fue lanzado. Un total de 11 satlites fueron lanzados entre 1978 y 1985. Un satlite fue perdido debido a una falla de lanzamiento.1982DoD decide reducir la constelacin de satlites de 24 a 18. 1983Despus de la cada de una Unin Sovitica, el gobierno de Estados Unidos informa que el sistema GPS podr ser utilizado por las aeronaves civiles. 1988El secretario de las Fuerzas Areas anuncia la expansin de la constelacin de GPS de 18 a 21 satlites y tres repuestos. 1989El primero de un block de 28 satlites es lanzado en Cabo Caaveral, Florida 1990DoD Activa SA una degradacin en la exactitud del Sistema de forma planeada. El sistema es probado en la guerra del Prsico.1991El gobierno ofrece el sistema de GPS a la comunidad internacional sin costo durante los siguientes 10 aos.1993El gobierno declara el sistema formalmente funcionado con sus 24 satlites en rbita.1995El gobierno de Estados Unidos, Bill Clinton se compromete mediante una carta a la ICAO a proveer las seales de GPS a la comunidad internacional. A continuacin hablaremos un poco acerca de su historia como prembulo de los temas siguientes:En 1957, la Unin Sovitica lanz al espacio el satlite Sputnik I, que era monitorizado mediante la observacin del efecto Doppler de la seal que transmita. Debido a este hecho, se comenz a pensar que, de igual modo, la posicin de un observador podra ser establecida mediante el estudio de la frecuencia Doppler de una seal transmitida por un satlite cuya rbita estuviera determinada con precisin. La armada estadounidense rpidamente aplic esta tecnologa, para proveer a los sistemas de navegacin de sus flotas de observaciones de posiciones actualizadas y precisas. As surgi el sistema TRANSIT, que qued operativo en 1964, y hacia 1967 estuvo disponible, adems, para uso comercial.Las actualizaciones de posicin, en ese entonces, se encontraban disponibles cada 40 minutos y el observador deba permanecer casi esttico para poder obtener informacin adecuada.Posteriormente, en esa misma dcada y gracias al desarrollo de los relojes atmicos, se dise una constelacin de satlites, portando cada uno de ellos uno de estos relojes y estando todos sincronizados con base en una referencia de tiempo determinado.En 1973 se combinaron los programas de la Armada y el de la Fuerza Area de los Estados Unidos (este ltimo consistente en una tcnica de transmisin codificada que provea datos precisos usando una seal modulada con un cdigo de PRN (Pseudo-Random Noise: ruido seudo-aleatorio), en lo que se conoci como Navigation Technology Program (programa de tecnologa de navegacin), posteriormente renombrado como NAVSTAR GPS.Entre 1978 y 1985 se desarrollaron y lanzaron once satlites prototipo experimentales NAVSTAR, a los que siguieron otras generaciones de satlites, hasta completar la constelacin actual, a la que se declar con capacidad operacional inicial en diciembre de 1993 y con capacidad operacional total en abril de 1995.En 2009, este pas ofreci el servicio normalizado de determinacin de la posicin para apoyar las necesidades de la OACI, y sta acept el ofrecimiento.CAPITULO IIMARCO TEORICO1. QUE ES GPS?El GPS (Global Positioning System o sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS []es un sistema global de navegacin por satlite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posicin de un objeto, una persona o un vehculo con una precisin hasta de centmetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisin. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.El GPS funciona mediante una red de 24 satlites en rbita sobre el globo, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posicin, el receptor que se utiliza para ello localiza automticamente como mnimo tres satlites de la red, de los que recibe unas seales indicando la identificacin y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas seales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las seales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satlite mediante "triangulacin" (mtodo de trilateracin inversa), la cual se basa en determinar la distancia de cada satlite respecto al punto de medicin. Conocidas las distancias, se determina fcilmente la propia posicin relativa respecto a los tres satlites.Conociendo adems las coordenadas o posicin de cada uno de ellos por la seal que emiten, se obtiene la posicin absoluta o las coordenadas reales del punto de medicin. Tambin se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atmicos que llevan a bordo cada uno de los satlites.La antigua Unin Sovitica construy un sistema similar llamado GLONASS, ahora gestionado por la Federacin Rusa.Actualmente la Unin Europea est desarrollando su propio sistema de posicionamiento por satlite, denominado Galileo.A su vez, la Repblica Popular China est implementando su propio sistema de navegacin, el denominado Beidou, que prevn que cuente con entre 12 y 14 satlites entre 2011 y 2015. Para 2020, ya plenamente operativo deber contar con 30 satlites. De momento (abril 2011), ya tienen 8 en rbita.2. SEGMENTOS DEL SISTEMA GPSEst constituido por tres segmentos fundamentales: Segmento Espacial. Segmento de control. Segmento de usuario.

2.1 SEGMENTO ESPACIALEl segmento espacial consiste en una constelacin de satlites que tienen las siguientes caractersticas: Compuesta por 24 satlites. Los satlites se ubican en 6 rbitas planas prcticamente circulares, con inclinacin de 55 respecto al plano del Ecuador y con una distribucin aproximadamente uniforme; con 4 satlites en cada rbita. Se encuentran aproximadamente a 20200 km de altura. Tienen 12h de perodo de rotacin (en tiempo sidreo) u 11h 58m (en tiempo oficial). Tambin hay 4 satlites en rbita que se encuentran desactivados y disponibles como reemplazo. El tiempo mximo de observacin de un satlite es de hasta 4 horas 15 minutos.Con la incorporacin de los satlites de los Bloques IIR y IIF la constelacin tiene a principios del 2005, 29 satlites en rbita, distribuidos en los seis planos orbitales. La cantidad de satlites por plano es 4, 5 6 segn la rbita.Figura 1.Constelacin de satlites que conforman el segmento espacial del GPS.

2.2 SEGMENTO DE CONTROLLas funciones principales del segmento de control, denominado internacionalmente con las siglas OCS (Operational Control Segment) son:

Monitoreo y control permanente de los satlites con el objeto de determinar y predecir las rbitas y los relojes de a bordo. Sincronizacin de los relojes de los satlites con el tiempo GPS. Transmisin, a cada satlite, de la informacin procesada.

El segmento de control est integrado por estaciones.Estas estn ubicadas en: Colorado Springs (EUA) Isla Ascensin (Atlntico Sur) Diego Garca (ndico) Kwajalein (Pacfico Occidental) Hawaii (Pacfico Oriental)Figura 2.Las cinco estaciones que conforman el segmente de control.

2.3 SEGMENTO USUARIOEst constituido por los instrumentos utilizados para recepcionar y procesar la seal emitida por los satlites.Estos instrumentos estn integrados esencialmente por una antena y un receptor. La antena est conectada por cable al receptor o en otros casos forman una sola unidad. Las coordenadas que se calculan corresponden al centro radioelctrico de la antena.El receptor consta de un mnimo de 4 canales (generalmente 10 12) que permiten almacenar y procesar simultneamente la seal de cada satlite.Posee adems un oscilador de cuarzo que permite generar la frecuencia de referencia para realizar la observacin.

INFORMACION EN EL RECEPTORUna vez en funcionamiento, el receptor puede ofrecer al operador una muy amplia y diversa informacin sobre el proceso de observacin, mientras recibe las seales de los satlites.Aunque vara entre diferentes modelos, se suele disponer de la informacin siguiente:

Satlites localizados. Satlites en seguimiento. Intensidad de cada seal recibida. Condicin de cada satlite en seguimiento. Posicin: longitud, latitud, altitud. Calidad de la geometra de observacin.

Segn la precisin con que se pueden obtener los resultados, podemos clasificarlos en receptores: Geodsicos -Topogrficos- Navegadores.

Figura 3. Un ejemplo de segmento usuario.

3. FUNCIONAMIENTO DEL GPSLa base para determinar la posicin de un receptor GPS es la triangulacin a partir de la referencia proporcionada por los satlites en el espacio. Para llevar a cabo el proceso de triangulacin, el receptor GPS realiza los siguientes pasos:3.1 CALCULO DE LA DISTANCIAPero, cmo mide el receptor GPS el tiempo que tardan las seales en llegar hasta l? Todos sabemos que la distancia resulta de multiplicar la velocidad por el tiempo (100 km/hora x 3 horas = 300 km). Dado que en el GPS estamos midiendo seales de radio, la velocidad que emplearemos en nuestros clculos ser la de la luz, es decir, 300.000 km/s. Ahora el problema se reduce a conocer la duracin del viaje que realiza esta seal. Este clculo plantea algunos problemas ya que, entre otros, su duracin es muy pequea (en algunos casos puede llegar a ser de 0,067 segundos). Pero asumiendo que disponemos de relojes muy precisos, cmo medimos este tiempo? Para entender cmo un receptor GPS mide este tiempo, veamos el siguiente ejemplo. Imaginemos que a medioda pudiramos sincronizar simultneamente el receptor y el satlite. Una vez sincronizados, acordamos que a partir de un instante determinado receptor y satlite empiezan a realizar una cuenta (1, 2, 3...). Cuando la seal procedente del satlite llega al receptor, esta llega con un cierto desfase como consecuencia de la distancia. Al receptor slo le basta medir este desfase (podra ocurrir que la seal con la cuenta 100 llegue al receptor cuando ste va por la cuenta 170, lo cual representara un desfase de 70). Una vez ha calculado este desfase, slo tiene que multiplicar el tiempo desfasado por la velocidad de la luz (en nuestro ejemplo, y suponiendo que las cuentas se realizan en milisegundos, 300.000 km/s x 0,07 s = 21.000 km). Para realizar esta sincronizacin y esta cuenta, los emisores y los receptores del GPS utilizan un mtodo denominado cdigo seudo-aleatorio o PRC.El cdigo PRC es un elemento fundamental del GPS. Se trata de una seal digital (seal elctrica que representa los valores "0" y "1. Este cdigo se transmite empleando una seal transportadora a una frecuencia de 1 575,42 MHz, e incluye un mensaje de estado (posicin del satlite, correcciones horarias y otros estados del sistema). Los emisores tambin emplean una segunda frecuencia a 1 227,60 MHz, pero sta nicamente tiene un uso militar, dada la precisin que permite su uso.El cdigo PRC es complejo para evitar errores accidentales, su falsificacin por parte de un elemento hostil, la superposicin de las seales de los distintos satlites y por su bajo coste (de dinero y de espacio). Gracias a la complejidad de esta seal, no es necesario emitir seales muy potentes ni transportar una antena parablica para recibir la seal del satlite y distinguirla entre el ruido ambiental, como tradicionalmente ocurre con la televisin por satlite. Para distinguirla basta con compararla con el patrn almacenado en el receptor.3.2 SINCRONIZACINYa hemos comentado que la precisin y la exactitud en la medida de la distancia a los satlites son cruciales para el perfecto funcionamiento del GPS. Para ello, debemos disponer de relojes enormemente precisos, ya que una milsima de segundo a la velocidad de la luz puede suponer un error de 300 km. Para los satlites esto no supone un problema ya que cada uno de ellos dispone de un reloj atmico en su interior. Aunque su nombre d a entender que funciona con energa atmica, este reloj no utiliza este tipo de energa. Su nombre proviene del hecho que utiliza las oscilaciones de un tomo determinado como "metrnomo".Lamentablemente, dado el coste y el tamao, es imposible disponer de un reloj atmico en un receptor. Para solucionar este problema, los ingenieros que desarrollaron el GPS tuvieron la brillante idea de simular un "reloj atmico" mediante la recepcin de la seal de un satlite extra. La recepcin de una seal extra permite que el receptor pueda calcular los errores producidos en la medicin y comparacin del tiempo y compensarlos, de ah la necesidad de emplear cuatro satlites para la medicin de nuestra posicin, en lugar de tres como sera de esperar en un sistema tridimensional.3.3 POSICIN DE LOS SATELITESHemos visto que podemos calcular nuestra posicin a partir de la posicin conocida de cuatro o ms satlites, pero, cmo podemos conocer la posicin de un satlite que se encuentra a ms de 20.000 km de distancia y que da una vuelta a la tierra cada 12 horas?Dado que en el espacio no hay atmsfera, podemos introducir satlites en rbitas invariables que seguirn modelos matemticos previamente calculados. De este modo, siempre podremos conocer la posicin de cada uno de los satlites en un momento dado. Para ello, los receptores GPS disponen de unos almanaques programados que indican en qu lugar del espacio se encuentran los satlites en cada momento.A pesar de que estas rbitas son suficientemente exactas, las estaciones de control comprueban constantemente sus posiciones. Para ello emplean radares muy precisos que permiten medir la posicin y velocidad exactas, y calculan los posibles errores. Estos errores se denominan "errores de efemrides" ya que afectan a la rbita de los satlites.Estos errores se producen como consecuencia del efecto de las atracciones gravitacionales de la Luna y el Sol o por la presin de la radiacin solar en los satlites. A pesar de todo, estos errores son mnimos, si bien, si queremos un sistema preciso, debemos tenerlos en cuenta.Una vez detectados, se retransmiten estos errores a los satlites para que stos puedan incluir la nueva informacin en las seales emitidas. De este modo, la seal que incluye el PRC es algo ms que una seal de sincronizado, es tambin una seal que contiene informacin sobre las efemrides.3.5 CORRECCIN DE ERRORESA pesar de todas las correcciones realizadas hasta el momento, an nos queda una serie de errores por corregir. Hasta ahora hemos considerado que las seales viajan en el vaco y sin ningn obstculo. Sin embargo, nuestro planeta est rodeado por la atmsfera, que afecta considerablemente a la recepcin de las seales. Para reducir este error existen dos modos de hacerlo.El primero de ellos pasa por aplicar un modelo matemtico actualizable a partir de la informacin recibida de los satlites y que simula el comportamiento de la atmsfera. El segundo mtodo consiste en la medicin dual de frecuencias, un sistema que nicamente emplean los receptores militares y que utiliza las dos seales emitidas por los satlites.Una vez que la seal llega a la superficie de la Tierra, sta puede reflejarse en diversos obstculos. De este modo, el receptor puede recibir una seal directa del satlite y, con un ligero desfase, la misma procedente de un reflejo. A este error se le denomina error de trayectoria mltiple. Para eliminarlo, los receptores nicamente tienen en cuenta la seal que lleg en primer lugar, la procedente directamente del satlite.4. APLICACIONES DEL GPSLos GPS inundan el mercado para los usuarios con fines muy diversos; senderismo; montaismo; hasta incluso se ha puesto de moda en los campos de Golf. No obstante, la utilizacin actual ms extendida es su empleo en los vehculos que circulan por carreteras (coches, camiones, autobuses, etc.). Adems se usan en:4.1 GPS PARA LA NAVEGACION TERRESTREEste uso permite a los conductores un apoyo muy til a la conduccin, especialmente en ciudades o rutas con las que no estn familiarizados. Los GPS llevan programas con voz que le dan instrucciones al conductor sobre los movimientos que deben hacer para seguir la ruta correcta (giros, toma de salidas o entradas desde unas vas a otras, etc.); estas indicaciones de voz, permiten al conductor fijar su atencin en la carretera. En el caso de existir un copiloto, este puede ver, en todo momento, en la pantalla del GPS, el movimiento continuo del coche o vehculo, indicando en nombre de las calles, vas, etc. Algunas de las utilidades del GPS para el coche son: Fija la ruta a seguir indicando el punto de origen y destino a travs de los mapas que se descargan en el aparato. Avisa de los controles y de las limitaciones de velocidad Mediante suscripcin tambin introduce el factor de densidad de trfico Permite el diseo de rutas alternativas.

Figura 4. GPS en un auto.4.2 GPS PARA LA NAVEGACIN MARTIMAEl SPG proporciona el mtodo ms rpido y preciso para que los marineros puedan navegar, medir su velocidad y determinar su posicin en todo el mundo con mayor seguridad y eficiencia.En la navegacin martima es importante que el capitn sepa su posicin tanto en alta mar como en los puertos y vas de agua de denso trfico. En alta mar, la posicin exacta, la velocidad y la derrota son necesarias para asegurar que la nave llegue a su destino sin dilaciones y de la manera ms econmica y segura posible. La necesidad de contar con datos de posicionamiento exactos es aun ms crtica en las llegadas o salidas del puerto, ya que el trfico de naves y otros posibles peligros hacen ms difcil la maniobrabilidad y, por ende, el riesgo de accidentes aumenta.Marineros y oceangrafos estn empleando con ms frecuencia informacin obtenida con el SPG para la topografa submarina, la colocacin de boyas y la localizacin de peligros para la navegacin y su sealamiento en cartas nuticas. Las flotas de pesca comercial utilizan el SPG para llegar a los mejores bancos de pesca, seguir los movimientos migratorios de los peces y para garantizar el cumplimiento de los reglamentos.Los gobiernos y las organizaciones industriales del mundo estn trabajando conjuntamente para desarrollar reglamentos de desempeo para los sistemas electrnicos de cartas nuticas e informacin martima que dependen del SPG o del DSPG para su posicionamiento. Esos sistemas estn revolucionando la navegacin martima y llevarn a la eliminacin de las cartas nuticas impresas tradicionales.

Figura5. GPS en un barco.4.3 GPS PARA LA NAVEGACIN AREA Los aviadores de todo el mundo utilizan el SPG para elevar la seguridad y la eficiencia de sus vuelos. Con su precisin, continuidad y cobertura global, el SPG ofrece servicios de navegacin por satlite sin obstculos que satisfacen muchos de los requisitos de los usuarios de la aviacin. El posicionamiento y la navegacin hacen posible la determinacin tridimensional de la posicin para todas las fases del vuelo, desde el despegue, el vuelo en ruta y el aterrizaje, hasta el movimiento sobre la superficie del aeropuerto.Vista de pilotos en el interior de la cabina durante un aterrizaje La tendencia hacia el concepto de la navegacin en la regin entraa un mayor papel para el SPG. La navegacin regional permite a la aeronave volar rutas de mayor demanda, entre puntos perfectamente definidos e independientes de cualquier infraestructura de tierra. Se han expandido los procedimientos para el uso de los servicios del SPG y sus ampliaciones en todas las fases del vuelo. Rutas areas nuevas, ms eficientes y en continua expansin, resultado del SPG, continan extendindose. Se han logrado grandes ahorros en tiempo y dinero. En muchos casos, aeronaves que sobrevolaban zonas de datos escasos, como los ocanos, han sido capaces de reducir la separacin entre ellas sin afectar su seguridad, lo que ha permitido a ms aeronaves compartir las rutas ms favorables y eficientes, con el consiguiente ahorro de tiempo y combustible, y la elevacin de los ingresos por concepto de carga.

Figura 6. GPS en un avin.4.4 GPS APLICADO A LA AGRICULTURALa exactitud de posicionamiento, con un margen de error de menos de un metro, hace que sea posible ahora que una cosechadora con equipos adecuados monitorice de forma continua el rendimiento de la cosecha a medida que va cosechando una parcela individual, relacionando los niveles de crecimiento con puntos especficos de la parcela. Despus de la cosecha, pueden tomarse muestras sistemticas de suelo usando posicionamiento DGPS y los mismos datos de rendimiento, para identificar la razn de cualquier variacin. Cuando esta informacin es cargada en una abonadora controlada por ordenador, DGPS puede asegurar que sta aplique los productos qumicos nicamente en aquellos puntos de la parcela que los necesitan. Esto puede crear significativos ahorros de costes, adems de reducir problemas medioambientales asociados con el aflujo de productos qumicos sobrantes.La fiabilidad y la exactitud de GPS Diferencial ha llegado a un nivel que ofrece a los agricultores posibilidades limitadas nicamente por su imaginacin. La gestin de activos, el trazado de lindes, la gestin forestal y el seguimiento de vehculos son ahora operaciones sencillas. Ahora existe la tecnologa necesaria para que el arado automtico se convierta en realidad prctica, y para muchos, slo es cuestin de tiempo el que los satlites se consideren herramientas agrcolas indispensables.Ahora permiten un enfoque completamente nuevo a la gestin de explotaciones agrcolas, ofreciendo importantes ventajas comerciales y medioambientales.

Figura 7. GPS ayudando a la agricultura.

4.5 GPS EN LA TOPOGRAFA Y GEODESIAPara determinar las coordenadas de puntos sobre la superficie terrestre se puede emplear todos los mtodos de la topografa y geodesia. Tradicionalmente, el mtodo ms aplicado es la poligonacin para los puntos planimtricos y la nivelacin para los puntos altimtricos. Se usa tambin la tecnologa GPS basada sobre una constelacin de satlites.Hoy en da las herramientas de distanciamiento mediciones son totalmente robticas, y los lugares son completamente automatizados por satlite.El GPS es una forma ms rpida y segura de medir una pieza de grandes extensiones de tierra sin tener que perder tanto tiempo para determinar el rea que est tratando de determinar. La herramienta GPS funciona como un tipo de triangulacin que no implica ningn ngulo, pero en realidad es una trilateracin, que slo significa que es un mtodo para encontrar la posicin de algunos objetos con geometra simple. El receptor GPS se encuentra las coordenadas y las mediciones de la distancia deseada con el tiempo las seales de radio viajan. Esta tecnologa ha cambiado enormemente ser utilizado para muchos propsitos diferentes a la original. Los usos de GPS ayudado a convertir a la agrimensura en algo ms que una profesin para algunos.GPS ayuda a todo tipo de personas, dndoles tiempo y las herramientas para ayudar a que su trabajo para una entrega sea ms rpida y precisa.

Figura 8. GPS utilizado en la geodesia.4.6 GPS EN EL GUIADO DE MISILESLos sistemas autoguiados son aquellos que incluyen dentro del propio misil el sistema de seguimiento delblanco, el guiado, la navegacin y el control.El detector-seguidor es el elemento que proporcional a la informacin del blanco al misil. Segn el tipo demisil puede ser sensible a algn tipo de energa como radiacin visible, infrarroja, microondas, ondas milimtricas y tambin mediante radiaciones ejercidas de un radar el cual emplea diversos dispositivos como son el GPS.El misil se lanza desde un avin interceptor cuyo radar continuo iluminando el blanco hasta el impacto.El misil detecta la emisin propia de los radares de tierra enemigos mediante el uso de radiaciones electromagnticas generadas por la nave enemiga.

Figura 9. GPS utilizado para guiar misiles.

4.7 GPS EN LA DETECCION DE DETONACIONES NUCLEARESIncluso los ensayos nucleares subterrneos dejan su huella en la parte de la atmsfera superior conocida como la ionosfera. Esto se obtiene al examinar datos de GPS registrados el mismo da de una prueba nuclear norcoreana en 2009. Pocos minutos despus de la explosin nuclear, las estaciones de GPS ubicadas en pases cercanos registraron un cambio en la densidad de electrones ionosfricos, delatando una burbuja de partculas perturbadas que se extenda desde el punto de la explosin hacia el resto del planeta.Es como si la onda expansiva de la explosin subterrnea generase otra en la atmsfera, empujando as al aire desde la zona cero.Las autoridades internacionales ya poseen varios mtodos para detectar pruebas nucleares ilegales. Los detectores ssmicos captan las ondas expansivas en la tierra, y los sensores acsticos detectan en el agua y en el aire las ondas expansivas generadas por explosiones desencadenadas sobre la superficie. Los sensores qumicos detectan polvo y gas radiactivos llevados por el aire, y eso constituye una prueba definitiva de que ha habido una explosin nuclear. Sin embargo, estas partculas pueden no ser detectadas si la explosin se desencadena a gran profundidad en el subsuelo.

Figura 10.Proceso de deteccin de armas nucleares mediante GPS.

5. GPS EN EL TELEFONO MOVILLa integracin de los telfonos mviles con la tecnologa GPS puede venir en dos modalidades. Por un lado el telfono puede tener un completo receptor GPS instalado, o tambin puede conectarse a uno con cables o una conexin bluetooth. Estos telfonos con GPS habilitados pueden entender lenguajes de programacin como por ejemplo Java, y puede servirnos de callejero para llegar exactamente al punto que le digamos. Para utilizar alguna de estas funciones, necesitas: Un telfono con GPS habilitado o un receptor GPS compatible. Un plan de llamada que soporta la transmisin de mapas y datos GPS. Un plan de servicio o software que provea los mapas ms actualizados, direcciones o informacin de la localizacin del telfono.Los usos ms comunes en los telfonos GPS son:GUIA DE ORIENTACIN Los telfonos mviles GPS con pantallas habilitadas, puede funcionar como un GPS tradicional mostrndonos el camino exacto de un sitio a otro en tiempo real, y al mismo tiempo usar el servicio de voz para indicarnos los detalles de nuestra ruta. Se usa una base de datos que contiene mapas, normalmente actualizados de forma continua. No solo proveen direcciones de direcciones en diferentes ciudades o incluso pases, sino tambin rutas de senderismo, montaismo y otras actividades similares. LOCALIZADOR Este quiz sea un uso que no es del agrado de todos. Algunos empresarios usan este tipo de telfonos para hacer un seguimiento de sus empleados cuando se les da telfono de empresa. Muchos padres estn tambin beneficindose de esta tecnologa para saber en todo momento donde se encuentran sus hijos.

Figura 11: telfono mvil con GPS5.1 COMBINACIN DE DOS TECNOLOGASUn telfono mvil es bsicamente una sofisticada radio en dos sentidos. Torres y estaciones bases configuradas en una red de celdas, envan y reciben seales de radio. Los telfonos mviles contienen transmisores de baja potencia que les permiten comunicarse con la torre ms cercana.Segn viajas, te vas moviendo de una celda a otra, y la estacin base monitoriza la fuerza de tu seal de telfono. Segn te mueves al borde de una de estas celdas, la potencia de la seal disminuye. Al mismo tiempo, la estacin base en la siguiente celda a la que te ests acercando nota como la seal va subiendo. Segn te mueves de celda a celda, las torres transfieren tu seal de una a otra. En localizaciones remotas, las torres pueden estar tan distanciadas que no pueden dar una seal consistente. Incluso cuando hay las torres de sobra, las montaas y edificios altos pueden interrumpir las seales. Algunas veces la gente tiene bastantes problemas en conseguir una seal buena dentro de los edificios, especialmente en ascensores.Incluso sin un receptor GPS, tu telfono mvil puede proveer informacin de tu localizacin. Un ordenador puede determinar dnde ests basndose en medidas de tu seal tales como: El ngulo de aproximacin a las torres en las celdas. El tiempo que tarda la seal en viajar a mltiples torres. La potencia de tu seal cuando llega a una torre. Desde que los obstculos como los rboles y edificios pueden afectar al tiempo que tarda la seal en llegar a una torre, este mtodo suele ser menos preciso que una medida con GPS.5.2 LA MASIFICACION DEL GPS EN LOS TELEFONOS CELULARESDebido al avance que se ha registrado en estos ltimos aos dentro de la telefona mvil que incorpora procesadores para sistemas de posicionamiento global, Garmin y TomTom, las dos ms grandes compaas dedicadas a comercializar dispositivos GPS, observan con recelo la integracin de la tecnologa GPS en los telfonos celulares, viendo como una importante amenaza el crecimiento de este mercado. Si bien hace aos el hecho de poder acceder al sistema de posicionamiento global a travs de la telefona mvil pareca simplemente una utopa, lo cierto es que en la actualidad cada vez son ms las terminales que incluyen una herramienta GPS en sus funciones. Hoy, el sistema GPS no es algo exclusivo de los dispositivos especiales, sino que la tecnologa ha logrado popularizarse gracias a su integracin en telfonos mviles, hecho que seguramente se orienta hacia la masificacin en el uso de este tipo de sistema, y en lo cual radica la preocupacin de las empresas fabricantes de equipos GPS, que temen el monopolio del sistema en manos de las compaas de telefona mvil. LBS:Muchas terminales incluyen lo que se conoce como LBS, siglas de su nombre en ingls Location Based Services, es decir servicio de localizacin.Independientemente de este hecho, la mayora de las empresas fabricantes de celulares, como es el caso de Nokia, han apostado a la comercializacin cada vez mayor de telfonos GSM que incluyen funcionalidades GPS, y por ende los consumidores demandan cada vez ms la inclusin de este tipo de tecnologa en sus mviles, debido a la comodidad que representa tener todas las funciones requeridas en un solo aparato.De acuerdo a la opinin de gran cantidad de expertos, se cree que en pocos aos ms podramos llegar a vivir la extincin total de los dispositivos especiales GPS, que se vern reemplazados por telfonos mviles, ya que estos ltimos renen una importante cantidad de prestaciones para los usuarios. DISPOSITIVOS MULTIFUNCION: En un slo dispositivo es posible comunicarse, conectarse a Internet, y utilizar las funcionalidades extraordinarias del sistema de posicionamiento global. Por ello, la mayora de las empresas de telfonos mviles aseguran que los usuarios finalmente slo utilizarn sus celulares.Ante los hechos concretos, no caben dudas de que la tendencia que se vislumbra para el futuro cercano es la adquisicin cada vez mayor por parte de los usuarios de terminales que dispongan de GPS, aunque por el momento slo resta que las grandes compaas fabricantes de telfonos comiencen a incluir chips GPS en los modelos de gama media y baja, lo cual si bien plantea un desafo econmico, lo cierto es que al final, con una cuidada planificacin comercial, las empresas lograrn incrementar sus ventas y beneficiarse de la inclusin de esta nueva tecnologa. Cuando las funciones GPS lleguen a los mviles de gama media y alta, entonces la masificacin de esta tecnologa se habr hecho realidad. Se estima que este cambio se producir en los prximos tres aos. Por otra parte, el crecimiento en la oferta de telfonos mviles de gama media que incluyan GPS, tambin permitirn la llegada de la masificacin de esta tecnologa en los pases del tercer mundo, donde an la mayora de los consumidores deben conformarse con la compra de un celular de bajo costo. No obstante, uno de los factores ms significativos, que permitirn la inclusin de chips GPS en casi todos los modelos de terminales, es sin lugar a dudas la disminucin en los costos de los chips, que se estima que suceda cuando las compaas operadoras aumenten notablemente su demanda, y de esta manera el mercado de los chips GPS alcance una economa a gran escala, similar a lo que sucedi hace unos aos con la tecnologa Bluetooth.6. GPS EN LAS CAMARAS DIGITALESSi bien todava el receptor GPS no es una caracterstica estndar en las cmaras digitales, en un futuro muy prximo la funcionalidad GPS vendra incorporada en todas las cmaras. Algunas noticias recientes tambin indican que la industria de ordenadores de mano con cmaras va en la misma direccin.Final del formularioPara el usuario de hoy se ha hecho difcil escoger una cmara digital por sus caractersticas intrnsecas, como lo eran en su momento la cantidad de megapxeles o el tamao de la pantalla; esas caractersticas, aunque siguen siendo importantes, ya no son un factor clave en las cmaras actuales. Otras funcionalidades avanzadas han tomado la delantera y se han convertido de hecho en un factor que marca la diferencia: en este sentido estn las cmaras con localizadores satelitales incluidos, las que estn habilitadas para conectarse inalmbricamente o las que tienen capacidad para tomar fotos en 3D. stas y otras nuevas tecnologas estn inundando el mercado y todos los dispositivos enlazados a ellas, por ende, tambin estn cambiando. Conozca algunas de las novedades de estos tipos de cmaras que se encuentran disponibles en estos momentos en el mercado de Amrica Latina.

CAPITULO IIICONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES Se concluye que el GPS es una herramienta muy til para el hombre en estos tiempos, ya que la necesidad de ubicacin en nuestro planeta es mayor comparada con los tiempos anteriores. Es factible el hecho que el GPS produjo en sus inicios destruccin al mundo, ya que fue utilizado para las guerras nucleares. Se observa que con el transcurrir del tiempo esta tecnologa ampla sus horizontes en lo que respecta a aplicaciones, ya que ahora lo podemos usar hasta en un carro. Se deduce que la necesidad del GPS, ha servido para que muchas empresas pongan artefactos al mercado conteniendo este producto, tales como celulares y cmaras digitales. Se desprende el hecho que el GPS en todo su proceso de existencia, hasta la actualidad sirvi ms para el bien que para el mal, concluyendo as que es un aporte a la humanidad que el ser humano no tiene que poner en discusin.RECOMENDACIONES Se recomienda al lector no conformarse con la informacin brindada por el grupo y si est interesado en el tema, tratar de despejar las pequeas dudas que pudiese tener buscando en internet o en artculos cientficos dicha informacin. Conviene mencionar que dicho trabajo se desarrollno con la debida atencin que se le debe y es por eso que quizs la informacin les resulte insuficiente, para evitar ese percance srvase a revisar toda la bibliografa expuesta en la monografa. Se debe tener en cuenta que los artefactos de GPS son algo costosos y quizs sea un problema su quizs pronta adquisicin. Se sugiere al lector interesarse por este tema, debido a las mltiples reas de aplicacin y campos laborales que abarcan, involucrando directa e indirectamente al lector para un futuro no muy lejano.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS BIBLIOGRAFIA ESPECIALIZADA PAPERS Pozo Ruz A, Ribeiro A, Garca Alegre M, Garca L, Guinea D, Sandoval F. Sistema de posicionamiento global (GPS): descripcin, anlisis de errores, aplicaciones y futuro. Madrid: Instituto de Automtica IndustrialConsejo Superior de Investigaciones Cientficas; 2009. Serie de informes tcnicos: 28500.LIBROSHuerta E, Mangiaterra A, Noguera G.GPS: posicionamiento satelital. Argentina: UNR Editora - Universidad Nacional de Rosario; 2005.

REVISTA ESPECIALIZADALa revolucin GPS: Ubicacin, ubicacin, ubicacin. INFOWEEK. 2009; 170: 17.

DIRECCIONES ELECTRONICAS

http://www.slideshare.net/micky445/monografia-de-gps-del-final

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