Practica 3

Tecnologías Emergentes

Sistemas de Navegación por satélite.

Autores:

Javier Garzón Merino

Álvaro José Monedero Carreras

Fecha realización: 02/12/2013

Tarea a realizar

1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”.

2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?.

3.- ¿Cómo funcionan?.

4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación?. Pon

diferentes ejemplos de aplicación en cada uno de los campos que

has encontrado.

1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”.

Un sistema global de navegación por satélite, en su acrónimo

es una constelación de satélites que transmite rangos de señales

utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier

parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire.

Gracias a este sistema se puede determinar la posición en cuatro

dimensiones (longitud, latitud, altitud, y tiempo), lo que ha dado

lugar a multitud de aplicaciones civiles y militares.

2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?.

Los principales sistemas de este tipo son:

GLONASS GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) es el sistema de navegación por satélite desarrollado por la Unión Soviética, siendo hoy

administrado por la Federación Rusa. Representa la contraparte del GPS

estadounidense y del Galileo europeo. GLONASS también utiliza 24 satélites y

aunque es algo menos preciso que el GPS, su principal desventaja es que los

satélites sólo tienen una vida útil de 3 años.

Debido a la crisis económica rusa de finales de la década de los 90, los

satélites no siempre se sustituían, por lo que el sistema fue perdiendo su

efectividad de manera progresiva. Hacia el año 2000, sólo 8 de los 24 satélites

seguían operativos. No obstante, durante los últimos años, Rusia ha estado

trabajando en la vuelta del GLONASS y actualmente consta de una constelación de

31 satélites(24 en activo,3 satélites de repuesto,2 en mantenimiento, uno en

servicio y uno en pruebas)

GPS III GPS BLOCK III es la nueva versión del GPS. La principal mejora en el

sistema GPS actual es que GPS III enviará una señal más potente. Además, seguirá

una órbita diferente, por lo que países en latitudes más elevadas, como p.ej. los

países escandinavos, recibirán a partir de ahora una mejor cobertura. Otra de las

principales ventajas es su capacidad para funcionar de manera precisa junto a

GALILEO, el nuevo sistema de navegación por satélite europeo.

GALILEO GALILEO es el nuevo sistema de navegación por satélite de la Unión

Europea. Una de las principales razones para que la Unión Europea desarrollara su

propio sistema de navegación por satélite fue su deseo de dejar de depender del

GPS.

GALILEO ofrecerá una mayor precisión y cobertura que el GPS y está principalmente

destinado a uso civil. La fecha prevista de su entrada en funcionamiento era el

año 2008/9 aunque El sistema se espera poner en marcha en 2014 después de sufrir

una serie de reveses técnicos y políticos para su puesta en marcha. En el futuro

estará compuesto por una constelación de 30 satélites que orbitarán a unas 23.600

kilómetros por encima de la tierra.

WAAS/EGNOS A pesar de la impresionante precisión de los sistemas GPS y GLONASS, se

lanzarían dos sistemas más como complemento para las redes GPS Y GLONASS para

proporcionar una mayor precisión y seguridad en las señales permitiendo una

precisión inferior a dos metros, estos dos sistemas son:

WAAS (Wide Area Augmentation System) para el continente americano

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) para el continente

europeo.

Cada uno de ellos está compuesto por tres satélites que envían señales a los

receptores. A continuación, las estaciones de medición calculan si la señal del

satélite presenta alguna diferencia y envían las correcciones oportunas a dos de

los tres satélites "geoestacionarios". Estos satélites geoestacionarios vuelven a

transmitir la señal de corrección a la tierra, donde los receptores GPS con

WAAS/EGNOS aplican dicha corrección a su posición GPS calculada.

Nota Los nuevos sistemas GPS III y GALILEO no funcionarán conjuntamente con WAAS

o EGNOS, ya que podrán medir y corregir sus propias imprecisiones.

3.- ¿Cómo funcionan?.

El funcionamiento de un Sistema de Navegación por Satélite

involucra distintos segmentos, de tal manera que se relacionan

entre sí:

Segmento espacial: Envía la señal que se recibe en los

segmentos de control y usuario.

Segmento de control: Recibe la señal del segmento de espacio,

monitoriza y actualiza información enviando correcciones a

los satélites si es preciso.

Segmento de usuario: recibe información procedente del

segmento espacial y calcula su posición.

4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación?. Pon

diferentes ejemplos de aplicación en cada uno de los campos que

has encontrado.

Campos de aplicación:

Uso militar

El origen de la navegación por satélite fue militar. La

navegación por satélite permite alcanzar una precisión que no

se había conseguido hasta este momento, en los objetivos de las

armas, aumentando su efectividad y reduciendo daños no deseados

mediante armamento que se vale de la señal de los GNSS que sí

producían las armas convencionales. La navegación por satélite

también permite que las tropas sean dirigidas y se localicen

fácilmente.

Navegación aérea

La navegación aérea utiliza los sistemas de posicionamiento,

reconociéndose como un elemento clave en los sistemas de

comunicaciones, navegación y vigilancia que apoyan el control del

tráfico aéreo, así como un fundamento sobre el cual los estados

pueden suministrar servicios de navegación aeronáutica mejorados.

Los estados que autorizan operaciones GNSS son los responsables

de determinar si el mismo satisface los requisitos de actuación

requeridos para esta actividad en el espacio aéreo de su

competencia y de notificar a los usuarios cuando

dicha actuación no cumple con estos.

Otros usos civiles

Algunas de la aplicaciones civiles donde se utilizan las señales

GNSS son las siguiente:

Ayudas a la navegación y orientación en dispositivos de

mano para senderismo, dispositivos integrados en los

automóviles, camiones, barcos, etc.

Sistemas de ayuda para invidentes.

Geomática. (Hace referencia a un conjunto de ciencias en las cuales se integran

los medios para la captura, tratamiento, análisis, interpretación, difusión y almacenamiento de información geográfica. También llamada información espacial o geoespacial.)

Seguimiento de los dispositivos usados en la fauna.

Etc.

Video explicativo de varios campos en los que se utiliza esta tecnología:

Figura: Pinchar en la imagen para ir a video explicativo de algunos ejemplos en los que se utiliza este sistema.

Bibliografía:

http://arantxa.ii.uam.es/~jms/pfcsteleco/lecturas/20080125DavidGarcia.pdf

http://www.slideshare.net/chriswebbie/sistema-global-de-navegacin-por-satlite

http://www.tomtom.com/howdoesitwork/page.php?ID=9&CID=2&Language=6

http://es.wikipedia.org/wiki/GLONASS

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_navegaci%C3%B3n_Galileo

http://es.wikipedia.org/wiki/EGNOS

http://es.wikipedia.org/wiki/Wide_Area_Augmentation_System

http://www.youtube.com/watch?v=jmn13iCVywE