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7/24/2019 SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (G (1).pptx

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SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL(G.P.S)


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El sistema de posicionamiento gloal! G.P.S! es "n sistema m"ndial dena#egaci$n desa%%ollado po% el Depa%tamento de De&ensa de los Estados'nidos. Act"almente este sistema consta de sat*lites a%ti&iciales (+%eg"la%es m,s - de %espaldo) s"s %especti#as estaciones en tie%%a!

p%opo%cionando in&o%maci$n pa%a el posicionamiento las /o%as del d0a sinimpo%ta% las condiciones del tiempo.

1ig"%a +2.+. 3ep%esentaci$n g%,&ica del sistema de sat*lites a%ti&iciales NA4STA3


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Los sat*lites a%ti&iciales son "tili5ados po% el G.P.S! como p"nto de %e&e%enciapa%a el c,lc"lo de posiciones de p"ntos so%e la s"pe%&icie de la tie%%a conp%ecisiones cada d0a me6o%es. Desde s"s inicios p"%amente milita%es en el

a7o +89:! s"s aplicaciones /an ido inc%ement,ndose constantemente endi#e%sas ,%eas los e;"ipos %ecepto%es de G.P.S /an ido dismin"endo tantoen tama7o como en costo.

En el campo de la ingenie%0a ci#il! el G.P.S se /a con#e%tido en "na/e%%amienta indispensale pa%a p%o&esionales t*cnicos en la dete%minaci$n

de posiciones %eali5aci$n de le#antamientos topog%,&icos con %apide5 p%ecisi$n. Act"almente la tecnolog0a e


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T3ILATE3ACI=N SATELITAL Los sat*lites del sistema de posicionamiento gloal se enc"ent%an gi%ando

al%ededo% de la Tie%%a en $%itas p%ede&inidas a "na alt"%a ap%oil$met%os! siendo posile conoce% con e


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1ig"%a +2.-

1ig"%a +2.


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Si ag%egamos "na te%ce%a medici$n! la inte%secci$n de la n"e#a es&e%a con las dos ante%io%esse %ed"ce a dos p"ntos so%e el pe%0met%o del c0%c"lo desc%ito (&ig"%a +2.).

'no de estos dos p"ntos p"ede se% desca%tado po% se% "na %esp"esta inco%%ecta! ien seapo% esta% &"e%a de espacio o po% mo#e%se a "na

#elocidad m" ele#ada.Matem,ticamente es necesa%io dete%mina% "na c"a%ta medici$n a "n di&e%ente sat*lite a

&in de pode% calc"la% las c"at%oinc$gnitas


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MEDICIN DE DISTANCIA DESDE LOS SATLITES

La distancia de "n sat*lite a "n %ecepto% se calc"la midiendo el tiempo de #ia6ede la se7al de %adio desde el sat*lite al %ecepto%. Conociendo la #elocidad de lase7al de %adio! la distancia se dete%mina po% medio de la ec"aci$n demo#imiento con #elocidad "ni&o%me.

D = v.t

D = distancia en kilmetros desde el satlite al pntoconsiderado

! = !elocidad de la se"al de radio# apro$imadamente la

!elocidad de la l%! & '(()((( km*s

t = tiempo de !ia+e de la se"al en se,ndos


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Pa%a pode% medi% el tiempo de #ia6e de la se7al! es necesa%io conoce% el instante en;"e la se7al pa%te del sat*lite. Esto se log%a gene%ando c$digos pse"doaleato%iostanto en el sat*lite como en el %ecepto% sinc%oni5ando amas se7ales de mane%a ;"e

sean gene%adas al mismo tiempo! l"ego! compa%ando las dos se7ales se mide eldes&ase en tiempo (@t) en el ;"e la se7al del sat*lite la del %ecepto% gene%an elmismo c$digo. El @t %ep%esenta el tiempo de #ia6e de la se7al. Este p%oceso sees;"emati5a g%,&icamente en la &ig"%a +2..

Se sinc%oni5an el sat*lite el %ecepto% de mane%a ;"e

Se mide el des&ase del tiempo de %epetici$n del mismo pat%$n.

1ig"%a +2.. Es;"ema de medici$n del tiempo de #ia6e de la se7al.


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-.ECISIN EN LA MEDIDA DEL TIEM-O

La medici$n del tiempo de #ia6e es "na acti#idad di&0cil de %eali5a%. Deido ala g%an #elocidad de las se7ales de %adio a las distancias! %elati#amenteco%tas! a la c"al se enc"ent%an los sat*lites de la Tie%%a! los tiempos de #ia6eson e


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POSICIONAMIENTO DEL SATLITE

Como se /a mencionado p%e#iamente! eil$met%os. E


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CO..ECCIN DE E..O.ES

Los e%%o%es ;"e a&ectan las mediciones con G.P.S. se p"eden ag%"pa% ent%es tipos di&e%entes

E%%o%es p%opios del sat*lite

E%%o%es o%iginados po% el medio de p%opagaci$n

E%%o%es en la %ecepci$n


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E..O.ES -.O-IOS DEL SATLITE

Errores or/itales o de e0emrides# 1e a0ectan la determinacin de la posicindel satlite en n instante dete%minado con %especto a "n sistema de %e&e%enciadado. Estos e%%o%es se o%iginan deido a ;"e no se conocen con la e


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Errores de con0i,racin ,eomtrica) El e0ecto de la ,eometr2a en la/icacin de los satlites "tili5ados en la dete%minaci$n de "n posicionamiento;"eda e


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E..O.ES O.I3INADOS -O. EL MEDIO DE -.O-A3ACIN Como se mencion$ ante%io%mente! los c,lc"los en el posicionamiento po% sat*lite

as"men ;"e la se7al #ia6a a "na #elocidad constante ig"al a la de la l"5. Sinema%go! la #elocidad de la l"5 se mantiene constante solamente en el #ac0o.

C"ando la se7al penet%a la ionos&e%a la t%opos&e%a! deido a los camios endensidades de las di&e%entes capas! se p%od"cen las %e&%acciones ionos &e*%icas t%opos&*%icas! %ed"ciendo la #elocidad de la se7al. Act"almente los %ecepto%es deG.P.S. toman en c"enta estas demo%as /aciendo las co%%ecciones pe%tinentes.

El error por rta m4ltiple 5mltipat67 se ori,ina de/ido a la posi/ilidad de 1e

na se"al %e&le6ada po% o6etos "icados en la s"pe%&icie de la Tie%%a lleg"en al%ecepto% po% dos o m,s t%aecto%ias di&e%entes (#e% &ig"%a +2.9).

Pa%a minimi5a% los e&ectos del m"ltipat/ se /an desa%%ollado t*cnicas a#an5adasdesp%ocesamiento de se7ales as0 como antenas pa%a &ilt%a% las se7ales ;"e llegande di&e%entes di%ecciones.

1ig"%a +2.9. E%%o% de %"tas mFltiples o m"ltipat/


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E..O.ES EN LA .ECE-CIN Po% se% los e%%o%es en la %ecepci$n solamente dependientes del modo de medici$n del tipo

de %ecepto%! en el p%esente cap0t"lo solamente /a%emos menci$n de ellos.

Los e%%o%es en la %ecepci$n son el %"ido! cent%o de &ase de la antena! e%%o%es del %elo6

oscilado% el e%%o% de disponiilidad selecti#a (SA)! el c"al es "na deg%adaci$n de la se7aldel sat*lite ca"sada en &o%ma intencional po% el Depa%tamento de De&ensa de los Estados'nidos.

El e%%o% de disponiilidad selecti#a se co%%ige mediante la t*cnica de la co%%ecci$ndi&e%encial! en la c"al se "sa "n %ecepto% en "na estaci$n ase c"a posici$n sea conocidacon p%ecisi$n "n %ecepto% en el p"nto ;"e se desea "ica%! %ecolectando datos

sim"lt,neamente (#e% &ig"%a +2.:). Con la in&o%maci$n otenida en la estaci$n ase se calc"lan los di&e%enciales o

co%%ecciones ;"e deen aplica%se a las mediciones del %ecepto% en la estaci$n del p"nto a"ica%.

1ig"%a +2.:. Co%%ecci$n di&e%encial


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COM-ONENTES DEL SISTEMA 3)-)S) 'n sistema G.P.S. est, comp"esto po% el segmento espacial conocido como la

constelaci$n NA4STA3 con&o%mado act"almente po% sat*lites (+ %eg"la%es m,s- de %espaldo)! el segmento de cont%ol con&o%mado po% estaciones de cont%ol maste%

de alimentaci$n el segmento "s"a%io constit"ido po% los %ecepto%es! %ecolecto%esde datos p%og%amas de aplicaci$n o so&tHa%e (&ig"%a +2.8).

1ig"%a +2.8. Componentes del sistema G.P.S.


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EL SE3MENTO 8S8A.IO)

Di&e%entes &a%icantes p%od"cen "na g%an #a%iedad de e;"ipos p%od"ctos pa%a los"s"a%ios de G.P.S. Deido al pe%manente desa%%ollo tecnol$gico! estos e;"ipos son

constantemente me6o%ados en calidad p%ecisi$n /aciendo cada #e5 m,s comFn s"aplicaci$n en di&e%entes disciplinas.

El receptor# como s nom/re lo indica es el instrmento 1e reci/e 9 decodi&ica lase7al del sat*lite calc"lando las coo%denadas del p"nto deseado.

Los %ecepto%es #a%0an en p%ecisi$n! tama7o! peso! capacidad de almacenamiento dedatos nFme%o de sat*lites ;"e "tili5an pa%a calc"la% posici$n.

En la act"alidad los %ecepto%es G.P.S. est,n dise7ados con la tecnolog0a de canalesmFltiples pa%alelos conteniendo ent%e ? + ci%c"itos %ecepto%es sintoni5ados cada "noellos a la se7al de "n sat*lite en pa%tic"la%.

1ig"%a +2.+2 3ecepto% man"al


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Los componentes ,sicos de "n %ecepto% G.P.S. son

+) Antena con p%eampli&icado% pa%a %ecii% la se7al

) Secci$n de %adio &%ec"encia o canal -) Mic%op%ocesado% pa%a la %ed"cci$n! almacenamiento p%ocesamiento de

datos

) Oscilado% de p%ecisi$n pa%a la gene%aci$n de los c$digospse"doaleato%ios "tili5ados en la medici$n del tiempo de #ia6e de la se7al

?) 1"ente de ene%g0a el*ct%ica

) Inte%&aces del "s"a%io constit"idas po% el panel de #is"ali5aci$n cont%ol opantalla! teclado de comandos mane6o de datos

9) Dispositi#o de almacenamiento de datos o memo%ia de almacenamiento


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EL SE3MENTO ES-ACIAL Cada "no de los sat*lites de la constelaci$n NA4STA3 t%ansmite dos se7ales de

%adio! L+ con "na &%ec"encia de +.?9?!- M5 L +.9! M5. La se7al L+ semod"la con dos c$digos de %"ido pse"doaleato%ios! denominados Se%#icio de

Posicionamiento P%eciso (PPS) o c$digo P o p%otegido! el c"al p"ede se%enc%iptado pa%a "so milita% el c$digo de ad;"isici$n g%"eso conocido comoSe%#icio Est,nda% de Posicionamiento (SPS).

La se7al L se mod"la solamente con el c$digo P. La mao%0a de los %ecepto%esde "so ci#il "san el c$digo CA pa%a otene% la in&o%maci$n del sistema G.P.S.

Adem,s de los c$digos! los sat*lites t%ansmiten a los %ecepto%es in&o%maci$nen "n pa;"ete de in&o%maci$n %epetiti#o de cinco di&e%entes lo;"es cond"%aci$n de -2 seg"ndos.

Blo;"e + Contiene los pa%,met%os de co%%ecci$n de tiempo %e&%acci$n ionos&e*%ica.

Blo;"es - Contienen in&o%maci$n o%ital p%ecisa pa%a el c,lc"lo dee&em*%ides

Blo;"es ? Con in&o%maci$n o%ital ap%o


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-.ECISIONES CON 3)-)S)

La p%ecisi$n otenida con e;"ipos G.P.S. p"ede #a%ia% en "n %ango ent%e mil0met%os met%os

dependiendo de di#e%sos &acto%es. Es impo%tante menciona% ;"e la p%ecisi$n otenida en la dete%minaci$n de las coo%denadas/o%i5ontales (No%te Este) es de dos a cinco #eces mao% ;"e la dete%minaci$n en lacoo%denada #e%tical o cota.

En gene%al la e


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E


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SISTEMAS DE COO.DENADAS

La s"pe%&icie de la Tie%%a pod%0a se% %ep%esentada en &o%ma m" p%ecisa po% "nelipsoide a6"stado a la &o%ma del geoide! sin ema%go! el tama7o! &o%ma "icaci$n %elati#a de "n elipsoide con %especto al geoide #a%0an de ac"e%do all"ga%! po% lo ;"e se /an p%op"esto di&e%entes elipsoides pa%a di&e%entes 5onasso%e la Tie%%a.

El modelo matem,tico ;"e me6o% se a6"sta a la s"pe%&icie del geoide en "n ,%eadete%minada ;"eda de&inido po% la %elaci$n ent%e "n p"nto en la s"pe%&icietopog%,&ica escogida como o%igen del dat"m el elipsoide.

'n dat"m ;"eda de&inido po% el tama7o &o%ma del elipsoide la "icaci$n delcent%o del elipsoide con %especto al cent%o de la Tie%%a.


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SISTEMA DE P3OKECCIONES

Como saemos! el dat"m %ep%esenta "n modelo %e&e%encial de la s"pe%&icie

de la Tie%%a pe%o no especi&ica c$mo identi&ica% "n p"nto so%e la s"pe%&iciede la misma.

Po% lo gene%al! las coo%denadas se %ep%esentan e


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C'ESTIONA3IO

+.J "i*n desa%%ollo el sistema de posicionamiento gloal

.J "e deemos "tili5a% ;"e deemos conoce% pa%a calc"la% la distancia de"n sat*lite a "n %ecepto%

-.JC",ntas estaciones e

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