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Timestamp: 2019-03-23 06:33:42+00:00

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Tec.modernas.de.Topografia7ed.bannister Raymond Baker
MasterEmaco SBR ECO v1.pdf
Upper Level Wills
Prefacio .......................................................... 4 4. Aspectos Geodésicos ............................. 26
4.1 Introducción ......................................................... 27
1. ¿Qué es el GPS y qué hace? .................... 5 4.2. Sistema de Coordenadas GPS ........................... 28
4.3 Sistemas de Coordenadas Locales ...................... 29
2. Descripción del Sistema ........................... 6 4.4 El problema de la Altura ....................................... 30
2.1 El segmento Espacial ............................................ 6 4.5 Transformaciones ................................................ 31
2.2 El Segmento de Control ......................................... 8 4.6 Proyecciones de Mapas y Coordenadas Planas ... 34
2.3 El Segmento de Usuarios ...................................... 9 4.6.1 Proyección Transversa de Mercator ....................... 35
4.6.2 Proyección de Lambert ......................................... 37
3.1 Navegación Autónoma .......................................... 11 5. Levantamientos con GPS ....................... 38
3.1.1 Medición de la distancia a los satélites .................. 11 5.1 Técnicas de medición GPS .................................. 39
3.1.2 Cálculo de la distancia al satélite ........................... 13 5.1.1 Levantamientos Estáticos ...................................... 40
3.1.3 Fuentes de Error .................................................... 14 5.1.2 Levantamientos Estático Rápidos .......................... 42
3.1.4 ¿Por qué son más precisos los receptores militares? 5.1.3 Levantamientos Cinemáticos ................................. 44
18 5.1.4 Levantamientos RTK ............................................. 45
3.2 Posicionamiento Diferencial (DGPS) .................... 19 5.2 Preparación del Levantamiento ............................ 46
3.2.1 El Receptor de Referencia ..................................... 20 5.3 Consejos durante la operación ............................. 46
3.2.2 El Receptor Móvil ................................................... 20
3.2.3 Detalles adicionales ............................................... 20 Glosario ........................................................ 48
3.3 GPS Diferencial de Fase y Resolución de
Ambigüedades .......................................................... 22 Lecturas recomendadas ............................. 59
3.3.1 Fase Portadora, códigos C/A y P ........................... 22
3.3.2 ¿Por qué utilizar la Fase Portadora? ...................... 23 Índice alfabético .......................................... 60
3.3.3 Diferencias Dobles ................................................. 23
3.3.4 Ambigüedades y Resolución de Ambigüedades .... 24
2 GPS Basics -1.0.0es
1. ¿Qué es el GPS y qué hace? 5
2. Descripción del Sistema 7
3. Cómo funciona el GPS 10
4. Aspectos Geodésicos 26
5. Levantamientos con GPS 38
Lecturas recomendadas 59
Índice alfabético 60
GPS Basics -1.0.0es 3 Contenido
0es . Prefacio 4 GPS Basics -1. Una característica que tienen en común casi todos nuestros usuarios es que no son expertos en el sistema GPS ni en Geodesia. Cabe aclarar que no pretende ser un manual técnico de GPS o Geodesia: para tales fines. entre otros productos hardware y programas para GPS. resulta de gran utilidad contar con información acerca del sistema GPS y de la forma en que opera.0. En la segunda se explican los fundamentos básicos de la Geodesia. La primera explica lo que es el sistema GPS y la forma en que trabaja. Por lo tanto. Prefacio ¿Por qué hemos escrito este libro y a quién está dirigido? Leica fabrica. Casi todos ellos emplean el GPS como una herramienta para realizar su trabajo. El presente está dividido en dos secciones principales. para muy diversas aplicaciones. Este libro tiene como finalidad proporcionar al usuario (principiante o potencial) la información básica del sistema GPS y Geodesia. parte de la cual se incluye en las últimas páginas de este libro. existe toda una bibliografía disponible. Este hardware y programas son utilizados por numerosos profesionistas.
este GPS Basics -1. en artificiales. en cualquier de determinar una posición absoluta y exacta. una posición precisa en cualquier punto de la superficie terrestre. la precisión efectuando las mediciones lo más precisas significa 1cm o menos. pero continuaban siendo muy obtener el posicionamiento personal (como limitados en precisión y funcionalidad. el rango de objetos que nos rodean. ¿Qué es el GPS y qué hace? GPS es la abreviatura de NAVSTAR GPS. aplicada. la posición no podía ser emplear para obtener todos estos rangos determinada en forma muy exacta. Las Uno puede pensar que esta es una dos primeras aplicaciones principales de pregunta sencilla de responder. Hoy en día. construcción. Poco tiempo después cabo muy diversos proyectos y experimentos de presentarse las propuestas originales GPS es la solución para una de las con este fin. El GPS fue diseñado originalmente para américa encontrara una solución al problema emplearse con fines militares.0es 5 ¿Qué Descripción es el GPS ydel quéSistema hace? . Asimismo. dispuestos en un constelación NAVigation System with Time And Ranging tierra. 5 Posicionamiento Global con Sistema de mediciones o para encontrar su camino. aún 5m. princi- automóviles o la administración de una ¿qué sucede cuando no hay objetos a palmente el poder determinar (en cualquier flotilla de camiones. problema fue resuelto empleando al Sol y El GPS es un sistema basado en satélites 4 Este es el acrónimo en Inglés de las estrellas para navegar. Todos ellos permitían determinar aplicaciones civiles y no únicamente para qué lugar de la Tierra me encuentro?" posiciones. Loran. Timation.el GPS. Este concepto prometía satisfacer todos los requerimientos topografía. Estos métodos cumplían su cometido encuentre en el desierto. la precisión dentro de ciertos límites. de precisión. se llevaron a superficie terrestre. pues el Sol y las significa más o menos 15 m. En este punto es Español significa Sistema de cuales hacían referencia para sus importante definir el término "precisión". momento y sobre cualquier punto de la Durante los siguientes 25 años. El GPS se puede posibles. resultaba claro que el incógnitas más antiguas que se ha sistemas Transit. se hizo necesario que el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Norte. los topógrafos y los exploradores de 24 de ellos. para brindar al usuario una Global Positioning System. la diferencia radicará en el tipo de receptor a emplear y en la técnica Después de la Segunda Guerra Mundial. Decca GPS también podía ser utilizado en planteado el hombre: el preguntarse "¿En etc. era previsto para los fines militares). (que en utilizaban puntos conocidos hacia los posición precisa. del gobierno de los Estados Unidos. entre los que se cuentan los de este sistema.0. Pero. la precisión significa cuando el cielo está nublado. hasta la nuestro alrededor? ¿Y qué ocurre si nos momento y bajo cualquier condición automatización de maquinaria de encontramos en medio del desierto o del atmosférica). Para un topógrafo. lo cual nos da una cierta aplicaciones va desde la navegación de posición en relación a los mismos. Nos A principios de los años 70 se propuso un tipo civil fueron aquellas para navegación y podemos ubicar fácilmente observando los nuevo proyecto . Para un barco estrellas no pueden ser observados en aguas costeras. 1. océano? Durante muchos siglos. Para un excursionista o un soldado que se Navegación por Tiempo y Distancia). Además.
menos 5 satélites visibles por encima de • El segmento Espacial . la cual se cualquier punto de la superficie terrestre. emplea para generar las señales durante las 24 horas del día.Cualquiera que reciba y utilice las señales GPS. 2.0es . • El segmento de Usuarios . La experiencia ha demostrado aproximadamente a 20.1 El segmento Espacial 4 El sistema GPS comprende-tres El segmento Espacial consiste de 24 mínimo de satélites visibles deberá ser segmentos diferentes: satélites que giran en órbitas ubicadas de cuatro. Constelación de satélites GPS Satélite GPS El segmento espacial está diseñado de Cada satélite GPS lleva a bordo varios tal forma que se pueda contar con un relojes atómicos muy precisos. Para la transmitidas por el satélite. Estos mínimo de 4 satélites visibles por encima relojes operan en una frecuencia de de un ángulo de elevación de 15º en fundamental de 10. Descripción del Sistema 2.23MHz. el número Descripción del Sistema 6 GPS Basics -1. y muy a menudo hay 6 o 7 giran en órbitas alrededor de la Tierra.0. Al momento de escribir este libro.formado por estaciones ubicadas cerca del ecuador terrestre para controlar a los satélites.satélites que existen 26 satélites operativos que giran los 15º.200km cada 12 que la mayor parte del tiempo hay por lo horas. mayoría de las aplicaciones. • El segmento de Control . satélites visibles. alrededor de la Tierra.
0. generada por Fundamental un reloj atómico muy preciso 10.Los satélites transmiten constantemente 4 en dos ondas portadoras. calcular una posición.23 MHz. El Código C/A o Código de Adquisición Gruesa modula a 1. Estas ondas portadoras se encuentran en la banda L (utilizada para transmisiones de radio) y 5 viajan a la Tierra a la velocidad de la luz. Los códigos también pueden Estructura de la señal GPS ser empleados como base para realizar las mediciones de seudodistancia y a partir de ahí.23/10) y el código P o Código de Precisión modula a 10. L1 Código C/A Código P La portadora L1 es modulada por dos ×154 1575.0es 7 Descripción del Sistema .23 x 154) • La portadora L2 es transmitida a 1227.42 Mhz 1.23 x 120).23 Mhz códigos.60 MHz (10. L2 es L2 Código P modulada por un código solamente.023 Mhz 10.023MHz (10.23 Mhz • La portadora L1 es transmitida a ÷10 1575. Dichas ondas portadoras se derivan de Frecuencia la frecuencia fundamental. GPS Basics -1.32 Mhz código P en L2 modula a 10.23MHz.60 Mhz 10. El 1227. ×120 Los receptores GPS utilizan los diferentes códigos para distinguir los satélites.42 MHz (10.
donde son procesadas para determinar cualquier error en cada satélite. actualiza su posición orbital y calibra y sincroniza sus relojes. 2.0es .2 El Segmento de Control 4 El segmento de control consiste de una estación de control maestro. Otra función importante consiste en determinar la órbita de cada satélite y C o lo ra d o S p rin g s predecir su trayectoria para las K w a ja le in siguientes 24 horas. Estas mediciones segmento Control son entonces enviadas a la Estación de Control Maestro en Colorado Springs.0. El segmento de Control rastrea los satélites GPS. Descripción del Sistema 8 GPS Basics -1. Las señales de los satélites son leídas desde las estaciones: Ascensión. 5 estaciones de observación y 4 antenas de tierra distribuidas entre 5 puntos muy cercanos al ecuador terrestre. Diego Localización de la estaciones del García y Kwajalein. Esta información es H a w a ii cargada a cada satélite y posteriormente transmitida desde allí. La información es enviada posteriormente a las cuatro estaciones de observación equipadas con antenas de tierra y de allí cargada a los satélites. Esto permite al A s c e n s io n D ie g o G a rc ia receptor GPS conocer la ubicación de cada satélite.
determinando su posición y/o la hora.3 El Segmento de Usuarios El segmento de Usuarios comprende a 4 cualquiera que reciba las señales GPS con un receptor. GPS Basics -1. control de maquinaria.2.0. topografía. Algunas 5 aplicaciones típicas dentro del segmento Usuarios son: la navegación en tierra para excursionistas. ubicación de vehículos. navegación marítima y aérea.0es 9 Descripción del Sistema . etc.
Utilizado por excursionistas. el cual proporciona precisiones del orden de 0.0. Utilizado para navegación costera. Posicionamiento Diferencial de Fase. adquisición de datos para SIG (Sistemas de Información Geográfica GIS). El método a utilizar depende de la precisión requerida por el usuario y el tipo de receptor disponible. etc. La Precisión de la Posición es mejor que 100m para usuarios civiles y alrededor de 20m para usuarios militares. Posicionamiento Diferencial Corregido. estas técnicas pueden ser clasificadas básicamente en tres clases: Navegación Autónoma empleando sólo un receptor simple. Ofrece una precisión de 0.0es . Cómo funciona el GPS 10 GPS Basics -1. agricultura automatizada. Utilizado para diversos trabajos de topografía.5-20mm. En un sentido amplio de la palabra. control de maquinaria. etc. Más comúnmente conocido como DGPS. Cómo funciona el GPS 4 Existen diferentes métodos para obtener una posición empleando el GPS.5-5m. barcos en alta mar y las fuerzas armadas. 3.
Los receptores utilizados para este tipo de aplicación. para usuarios militares. Si se conoce la distancia 5 es mejor que 100m (por lo general entre hacia tres puntos en relación a una posición. podrá determinar al intersectar tres esferas imaginarias. Las diferencias sabemos que la posición del receptor debe estar en algún punto sobre la superficie entre las precisiones civiles y militares es de una esfera imaginaria cuyo origen es el satélite mismo. portátiles y de bajo costo. la posición determinada por el receptor GPS. son por lo general unidades pequeñas.1 Medición de la distancia a los satélites Esta es la técnica más sencilla empleada Todas las posiciones GPS están basadas en la medición de la distancia desde los 4 por los receptores GPS para proporcionar satélites hasta el receptor GPS en Tierra. La idea básica es la de una intersección inversa. la y altura y/o tiempo. La posición del receptor se 6 explicada más adelante en esta sección.1. Esta distancia hacia cada satélite puede ser instantáneamente al usuario.0es 11 Cómo funciona el GPS .3. entonces se puede determinar la 30 y 40m) para usuarios civiles y 5-15m posición relativa a esos tres puntos. A partir de la distancia hacia un satélite.1 Navegación Autónoma 3. La precisión obtenida cual es utilizada por los topógrafos en su trabajo diario. Intersección de tres esferas imaginarias Receptor GPS portátil GPS Basics -1.0.
Y. Se requieren por lo menos 4 satélites para obtener la posición y el tiempo en 3 dimensiones Cómo funciona el GPS 12 GPS Basics -1.0es . De este modo existen cuatro incógnitas a determinar: posición (X. Z) y el tiempo que tarda en viajar la señal.0. Observando a cuatro satélites se generan cuatro ecuaciones que se cancelan.4 El problema con el GPS es que sólo se pueden determinar las seudodistancias y el tiempo al momento que llegan las señales al receptor.
ya que se necesita conocer radio desde el satélite hasta el receptor GPS. el Código C/A y el Código Por ejemplo. GPS Basics -1. El GPS requiere que el receptor calcule la distancia del receptor al satélite.2 Cálculo de la distancia al satélite Para calcular la distancia a cada satélite.1). Las señales de radio Tiempo que viajan a la velocidad de la luz. sino que se repite mil veces por segundo. El receptor cuenta también con un conoce la velocidad de desplazamiento y reloj que se utiliza para generar un código C/A coincidente con el del satélite.0es 13 Cómo funciona el GPS . el receptor GPS puede "hacer coincidir" o correlacionar el a esa velocidad. a 290 000 Señal del tarda la señal Satélite en llegar al Km por segundo (186 000 millas por receptor segundo). Señal del La Velocidad es la velocidad de las Receptor señales de radio. al receptor GPS. el tiempo que ha venido desplazándose De esta forma. código que recibe del satélite con el generado por el receptor. es posible calcular la P (véase la sección 2. El tiempo es aquel que le toma a una El código C/A es un código digital que es 'seudo aleatorio'. Esto es un poco difícil De esta forma es como se calcula el tiempo que tarda en viajar la señal de de calcular. o que aparenta señal de radio en viajar desde el satélite ser aleatorio.3.0. El código C/A está basado en el tiempo marcado 6 distancia que un tren ha viajado si se por un reloj atómico de alta precisión. el momento en que la señal de radio salió del satélite y el momento en que llegó al receptor. En realidad no lo es. 4 se utiliza una de las leyes del movimiento Distancia = Velocidad x Tiempo Cálculo del Tiempo 5 La señal del satélite es modulada por dos códigos.1.
su velocidad puede La ionosfera no introduce un retraso diferentes fuentes de error que degradan disminuir. metros. Existen diversos la posición GPS desde algunos metros. Dilución de la Precisión 5. hemos asumido 1. hasta algunas decenas de un bloque de vidrio. Disponibilidad Selectiva (S/A) Ionosfera 6. pero existen Al pasar la señal del satélite a través de la ionosfera. Efecto Multitrayectoria 4.0. Errores en el reloj del Satélite y del Receptor 3. ya que la velocidad de la señal se ve afectada.3 Fuentes de Error 4 Hasta este momento.1. 3. Retrasos ionosféricos y atmosféricos luz sólo tiene una velocidad constante en que la posición obtenida del GPS es muy el vacío). Retrasos ionosféricos y atmosféricos 2. refracción producida al atravesar la luz factores que influyen en el retraso en teoría. (La 1. Estas fuentes de error son: atmosféricos pueden introducir un error en el cálculo de la distancia. Anti Spoofing (A-S) Cómo funciona el GPS 14 GPS Basics -1. precisa y libre de errores. este efecto es similar a la constante en la señal.0es . Estos retrasos producido por la ionosfera.
ésta reduce su velocidad pueden ocurrir de en una relación inversamente manera aleatoria. El Vapor de agua también afecta la dos métodos: señal GPS. el efecto de la ionosfera puede ser entonces aplicado a una serie 4 de satélites que se encuentran en un se incrementa y disminuye la velocidad de cálculos. a su máximo cada 11 años. La pueden ser mayoría de receptores fabricados para la mitigados navegación son de una frecuencia. Por lo Satélite con ángulo de D1 cual también tiene elevación bajo tanto. empleando uno de c. Durante la noche. lo Ionosfera proporcional a su frecuencia. puede ser reducido utilizando la influencia ionosférica es mínima. Elevación del satélite. Al momento 6 de escribir este texto. Sin embargo.0es 15 Cómo funciona el GPS . las cuando una señal de radio viaja a través llamaradas solares de la ionosfera.El segundo método supone el empleo máximo ocurrirá de los receptores de "doble frecuencia". el siguiente pico . La densidad de la ionosfera está un promedio del efecto de la reducción puede resultar en una degradación de la afectada por el Sol. tiempo. Satélite con ángulo de cerca del año 2000. si se comparan los tiempos de un efecto sobre la arribo de las dos señales. Esto es debido a la la solución óptima para la Mitigación del La actividad de las manchas solares llega mayor distancia que la señal tiene que Error Ionosférico. El vapor de agua contenido .El primer método en la atmósfera también puede afectar supone la toma de las señales GPS. viajar a través de la atmósfera. GPS Basics -1. se puede D2 ionosfera.a. ionosfera. el cual b. La densidad de la ionosfera de un promedio y obviamente esta afectadas que las señales de satélites varía con los ciclos solares (actividad de condición promedio no ocurre todo el 5 que se encuentran en un ángulo de las manchas solares). Las señales Durante el día.0. Por lo tanto. de la velocidad de la luz causada por la posición. estimar el retraso con precisión. Nótese Los errores debidos que esto es posible únicamente con a la ionosfera receptores GPS de doble frecuencia. esto depende ángulo de elevación bajo se verán más de la señal. este método no es elevación mayor. Este efecto. Tales receptores miden las frecuencias elevación alto L1 y L2 de la señal GPS. Este factor de corrección modelos atmosféricos. Es sabido que Además de esto.
Una antena de bobina a la antena. afectando la exactitud llega primero al objeto cercano y de la posición.4 2. anular tiene 4 o cinco anillos concéntricos alrededor de la antena que atrapan cualquier señal indirecta.0. sino que pequeños errores. observa provocando una medición falsa. algunas veces reflectora.0es . Para obtener la más alta exactitud. tal como un lago o un presentan una pequeña variación en la edificio. Errores de Multitrayectoria del receptor El error de multitrayectoria se Aunque los relojes en los satélites son presenta cuando el receptor está muy precisos (cerca de 3 ubicado cerca de una gran superficie nanosegundos). El efecto multitrayectoria afecta únicamente a las mediciones topográficas de alta precisión. Los receptores de navegación manuales no utilizan estas técnicas. la solución de aproximadamente 50cm de diámetro). Defensa de los Estados Unidos. Antena Choke-Ring Cómo funciona el GPS 16 GPS Basics -1. Errores en los relojes de los satélites y 3. permanentemente los relojes de los Este tipo de errores pueden ser satélites mediante el segmento de reducidos utilizando antenas GPS control (ver la sección 2.2) y puede especiales que incorporan un plano corregir cualquier deriva que pueda de tierra (un disco circular metálico encontrar. el cual evita que las preferida es la antena de bobina anular señales con poca elevación lleguen (choke ring antenna). La señal del satélite no viaja velocidad de marcha y producen directamente a la antena. El Departamento de luego es reflejada a la antena.
Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D. Cuando los satélites están muy cerca del GDOP es observar tantos satélites unos de otros. pueden calcular diferentes tipos de Dilución de la Precisión. ya que es una combinación de La Dilución de la Precisión (DOP) es una previamente descritos.4. incrementando embargo. se error. Proporciona la degradación de Satélites con mala distribución . El DOP puede incrementar el margen de error posible es mínimo. efecto del error en la medición de La mejor manera de minimizar el efecto 6 distancia a los satélites. algunos medida de la fortaleza de la geometría satélites están bien distribuidos. de los satélites y está relacionada con la 5 posición se puede determinar dentro del valores que no toman en consideración distancia entre los estos y su posición en área sombreada del diagrama y el al componente de tiempo.0es 17 Cómo funciona el GPS . posiciones más precisas serán Satélites con buena distribución . incertidumbre en su posición GPS Basics -1. sin Este principio puede ser ilustrado aumenta su tamaño.alta la exactitud en posición 3D y en tiempo. Proporciona la degradación de GDOP tiene un valor bajo. Las exactitud en la dirección vertical. Recuerde.poca HDOP – Dilución Horizontal de la calculadas por lo general cuando el incertidumbre en su posición Precisión. lo mejor es VDOP – Dilución Vertical de la Precisión. la receptores calculan el PDOP o HDOP. Como regla general. con poca elevación generalmente tienen una gran influencia de las fuentes de Dependiendo de la dimensión . PDOP – Dilución de la Precisión en Posición.0. GDOP – Dilución de la Precisión Geométrica. Sin embargo. cuando se utilice el GPS para topografía. Cuando los todos los factores. usualmente la exactitud en la dirección horizontal. el cielo. Dilución de la Precisión La distancia hacia los satélites se ve El valor DOP más útil a conocer es el 4 afectada por los errores en la distancia GDOP. el área sombreada como sean posibles. que las señales de satélites mediante los siguientes diagramas: también la incertidumbre en la posición. observar satélites con un ángulo de Proporciona la degradación de la elevación de 15º sobre el horizonte. menor que 8.
23 Hz.1. la trayectoria que el satélite seguirá). sistemas diferenciales no se ven afectados de manera significativa por Por todas estas razones.023 Hz. Defensa de los Estados Unidos a la de no permitir que los usuarios civiles y las Únicamente emplean el código P. mientras que los usuarios de efecto S/A a más tardar en el año 2006. Lo anterior tiene como fuerzas hostiles tengan acceso al código P finalidad denegar. pueden descifrar el código P un solo receptor GPS para obtener una encriptado. Disponibilidad Selectiva (S/A) 6. mientras a toda la precisión que brinda el GPS. ya que ha sido concebido con la idea señal desde el satélite al receptor GPS. receptores GPS militares generalmente obtendrán precisiones del orden de 5 Actualmente. Los usuarios de código Y. S/A. el acceso el código C/A. tanto a usuarios civiles de la señal GPS. al cual se aplica el efecto una frecuencia de 10. Además.4 ¿Por qué son más precisos los receptores militares? 4 5. El efecto Anti-spoofing encripta el que el código C/A lo hace a 1. también conocido como posición autónoma. como se describió en la respecto a las verdaderas. (dispersión). obligándolos a emplear El código P modula a la portadora con como a las potencias hostiles. las efemérides (o aliados) pueden descifrar el código Y. (cortesía de Rockwell) Cómo funciona el GPS 18 GPS Basics -1. Anti-Spoofing (A-S) Los receptores militares son más precisos porque no utilizan el código C/A para La Disponibilidad Selectiva es un El efecto Anti-Spoofing es similar al efecto calcular el tiempo que tarda en llegar la proceso aplicado por el Departamento de S/A. por segundo que el código C/A. señal GPS. muy a menudo el final es una degradación en la precisión código P se ve afectado por el Anti- de la posición. únicamente las fuerzas militares Vale la pena hacer notar que el S/A (equipadas con receptores GPS afecta a los usuarios civiles que utilizan especiales). Sólo los usuarios con mayor precisión empleando el código P.0es . está planeado desactivar el metros. 3. sometiendo a los relojes del satélite a un código P en una señal conocida como Las distancias se pueden calcular con proceso conocido como "dithering" código Y.0. son transmitidas ligeramente alteradas Sin embargo. el cual altera el tiempo receptores GPS militares (EEUU y sus ya que este se transmite 10 veces más ligeramente.. Spoofing (A/S). equipos GPS civiles equivalentes únicamente alcanzarán precisiones de Receptor GPS militar portátil 15 a 100 metros. El resultado sección anterior. los usuarios de este efecto. Esto significa que.
2 Posicionamiento Diferencial (DGPS) Muchos de los errores que afectan la 4 medición de distancia a los satélites.0. haciéndolo más útil para muchas aplicaciones civiles.3. pueden ser completamente eliminados o reducidos significativamente utilizando 5 técnicas de medición diferenciales. La técnica DGPS permite a los usuarios civiles incrementar la precisión de la 6 posición de 100m a 2-3m o menos.0es 19 Cómo funciona el GPS . Estación de referencia DGPS transmitiendo a los usuarios GPS Basics -1.
2 El Receptor Móvil 3. receptores móviles pueden recibir GPS y poderosos transmisores de radio. de aquí que se obtiene un calcular muy fácilmente cual es la • La posición de la antena posición más precisa. ya en la práctica conocidas. Utilizando esta técnica.1 El Receptor de Referencia 3. el receptor de la • La frecuencia del radio que sería posible si se utilizaran las referencia puede estimar en forma muy distancias no corregidas. Esto le permite calcular incluyendo: Debido a que el receptor se encuentra en una posición mucho más precisa de lo un punto conocido. el receptor de la seguridad "marítima solamente". Puede calcular una distancias hacia los satélites tal como se diferentes rangos de frecuencias y posición autónoma utilizando las técnicas describe en la sección 3. este receptor puede minimizadas. las correcciones de distancia recibidas enlace dependerá de varios factores. el cual se utiliza para (Beacon Transmitters). Cómo funciona el GPS 20 GPS Basics -1. solo necesitan adquirir un receptor móvil que pueda recibir la señal del Radio Faro. Luego aplica distancias. de la Referencia.0. diferencia entre la posición calculada y la posición medida.1. enlace. • La potencia del radio precisa la distancia a cada uno de los satélites. Los usuarios de transmitir las correcciones. El desempeño del radio descritas en la sección 3.0es .2.3 Detalles adicionales 4 La antena del receptor de referencia es El receptor móvil está al otro lado de En las secciones anteriores se ha montada en un punto medido estas correcciones. todas las fuentes • El tipo y la "ganancia" de la antena de error descritas en la sección 3. este punto se le conoce como Receptor transmitidas por el receptor de Hay que tener en consideración el radio de Referencia o Estación Base.1. este servicio (mayormente barcos navegando cerca de la costa). Estas diferencias son Cabe mencionar que múltiples Se han establecido redes de receptores conocidas como correcciones. referencia. Estos referencia está conectado a un radio son conocidos como "radio faros" enlace de datos.4 son de radio De esta forma.1. Sin embargo. El receptor móvil explicado la técnica DGPS en forma muy previamente con coordenadas cuenta con un radio enlace de datos general.2. Al receptor que se coloca en conectado para recibir las correcciones resulta un poco más compleja.2. correcciones de una sola Referencia. 3. para transmitir en una frecuencia de Generalmente. Existen muchos tipos de radio Se enciende el receptor y comienza a El receptor móvil también calcula las enlaces que pueden transmitir en rastrear satélites.
pueden ser 5 utilizados para la transmisión de datos.0es 21 Cómo funciona el GPS . Se denomina el formato RTCM (por sus siglas en inglés Radio Technical Commission Maritime Services). se trata del WAAS (Wide Area Augmentation System). el Sistema de la Agencia Espacial Europea (ESA) y el sistema propuesto por el gobierno japonés. Existe un formato estándar para la transmisión de datos GPS. Este formato se usa en forma común alrededor de todo el mundo. Otros dispositivos. Además de los sistemas de Radio Faros. tales como el sistema basado en satélites de la Autoridad Federal de Aviación (FAA) de los Estados Unidos. una organización sin fines de lucro auspiciada por la industria. también existen otros sistemas que 6 proveen cobertura sobre extensas áreas y que son operados por compañías comerciales privadas. GPS Basics -1. tales como teléfonos celulares (o móviles).0. Existen también propuestas para sistemas de propiedad del gobierno.Tales sistemas han sido instalados a lo 4 largo de las costas de muchos países.
códigos C/A y P 4 El GPS Diferencial de Fase es utilizado En este punto. Consulte el diagrama de la sección 2. El otro (o los otros) receptores están libres para Código C/A moverse alrededor. Estos son conocidos como receptores móviles. 3. Esto significa Código descrita en la sección 3. Cada vez que el valor cambia. Los códigos son códigos binarios.23 MHz. (0. intenso análisis estadístico. Modulación significa que los códigos están método de Corrección Diferencial de superpuestos sobre la onda portadora. Modula la portadora L1 a 1. las descritas previamente e involucra un Código P. la(s) línea(s) base entre la Referencia y los móviles. la portadora de L2 a 1227. Como técnica diferencial significa que un mínimo de dos receptores GPS deben ser ¿Qué significa modulación? siempre utilizados en forma simultánea. La técnica utilizada difiere de todas Código C/A. . es importante definir los diversos componentes de la señal GPS.3. hay un El receptor de Referencia está siempre cambio en la fase de la portadora.2 que sólo pueden tener dos valores -1 y +1.0. La relacionados para alcanzar precisiones en portadora L1 es generada a 1575. entonces.0es . Es la onda sinusoidal de la señal de L1 o L2 creada por el satélite. Se calcula.1 Fase Portadora. principalmente en la topografía y trabajos Fase Portadora.023 MHz.es decir la medición de distancias a cuatro satélites y la determinación de la posición a partir de Código P esas distancias.25-2. El código preciso.5 in. posición del orden de 5-50mm. Es el Código de Adquisición Gruesa. Las ondas portadoras están diseñadas para llevar los códigos binarios C/A y P en un Esta es una de las similitudes con el proceso conocido como modulación. Modulación de la Portadora Cómo funciona el GPS 22 GPS Basics -1. Portadora modulada La técnica básica es igual a las descritas con Código P previamente. La diferencia radica en la forma en que se calculan esas distancias. Modula a las portadoras L1 y L2 a 10.42 MHz.3 GPS Diferencial de Fase y Resolución de Ambigüedades 3.6 MHz.). ubicado en un punto fijo o de coordenadas conocidas.1.
3 Diferencias Dobles Se utiliza la fase portadora porque esta La gran parte del error en el que se Si dos receptores GPS realizan 4 puede proporcionar una medida hacia el incurre cuando se realiza una medición mediciones a dos satélites diferentes. las satélite mucho más precisa que la que se autónoma. es producido por las diferencias de tiempo entre los consigue utilizando el código C/A o el imperfecciones en los relojes del satélite receptores y los satélites se cancelan.3. Una manera de evitar este eliminando cualquier fuente de error que una longitud de 19. La onda portadora de L1 tiene y el receptor. (completas y fraccionarias) que existen 6 entre el satélite y el receptor.0es 23 Cómo funciona el GPS . 5 código P. medir el número de longitudes de onda como Diferencia Doble.3.4cm. Si se pudiera error es utilizar una técnica conocida pudieran introducir a la ecuación.2 ¿Por qué utilizar la Fase Portadora? 3. se obtendría una distancia muy precisa al satélite.3.0. Diferencias Dobles GPS Basics -1.
permite longitud de onda entre el satélite y la obtener una posición antena del receptor. pero 2. Continuación.. se presentan los principios de un satélite al ser básicos del mismo. Muchos factores que complican la situación no son cubiertos en esta explicación. Mediante procesos estadísticos se puede resolver esta ambigüedad y determinar la solución más probable. 3. forman un conjunto de líneas.0.4 Ambigüedades y Resolución de Ambigüedades 4 Después de eliminar los errores del reloj con el método de las dobles diferencias. solución sea ambigua.3.. El problema radica aproximada. intersectados con el círculo. Una medición se puede determinar el número entero de diferencial usando longitudes de onda más la fracción de código. La en la existencia de muchos "juegos" solución precisa posibles de longitudes de onda enteras debe estar dentro para cada satélite. La solución precisa debe ser un punto que está en una de estas líneas. Los frentes de onda aún así.0es . Cómo funciona el GPS 24 GPS Basics -1. de aquí que la del círculo. 1. a grandes rasgos. La siguiente es. una explicación de cómo funciona el proceso de resolución de ambigüedades.
un conjunto de 5 segundo juego de posibles frentes de onda o soluciones líneas de fase es contendrá un 6 creado. revelando conjunto formado la solución más por la intersección probable. Añadiendo un señales de un cuarto satélite. Añadiendo un tercer Al ir cambiando la satélite. el segundo satélite. Cuando se reciben 5. La solución número menor de precisa será un elementos punto de intersección entre los dos juegos de líneas. 4 3. el que el punto conjunto de las solución debe soluciones tiende pertenecer al a girar.0es 25 Cómo funciona el GPS . 4. GPS Basics -1.0. se reduce el posición de la número de constelación de posibilidades. ya satélites. de los tres juegos de líneas. 6.
4. cada vez más popular. los topógrafos y navegantes se ven en la necesidad de comprender los fundamentos de cómo las posiciones GPS están relacionadas con los sistemas cartográficos comunes. para la topografía y la navegación.0. Aspectos Geodésicos Desde que el GPS se convirtió en un instrumento. Una de las causas más comunes de errores en los levantamientos con GPS resulta de una comprensión incorrecta de estas relaciones.0es . Aspectos Geodésicos 26 GPS Basics -1.
a la inversa. fenómenos geofísicos (movimiento de los polos. Por lo tanto. Establecer y mantener las redes de geodesia clásica y técnicas topográficas. GPS Basics -1. 3. Medición y representación de convencionales.0es 27 Aspectos Geodésicos . la precisión obtenida estas redes debido al movimiento de las es dependiente de la distancia a este placas tectónicas. Aunque la mayoría de usuarios nunca llevan a cabo las tareas mencionadas. Utilizando la 1. incluyendo las variaciones temporales. mareas terrestres y movimiento de la corteza). control geodésico tridimensionales la determinación de la posición es nacionales y globales en tierra. el GPS ofrece ventajas sobre las técnicas 2.0.1 Introducción La determinación de una posición con La ciencia de la geodesia es fundamental GPS consigue un objetivo fundamental para el GPS y. punto. es esencial que los usuarios de equipo GPS tengan un conocimiento general de la geodesia. Determinación del campo gravitacional de La Tierra. tomando siempre relativa a los puntos de partida en cuenta la naturaleza cambiante de del levantamiento.4. el GPS se ha de la Geodesia: la determinación convertido en la herramienta principal de absoluta de una posición con precisión la geodesia. Esto se hace evidente si uniforme en todos los puntos sobre la recordamos los objetivos de la Geodesia: superficie de La Tierra.
4. sino que es una Un método alternativo para definir la superficie definida matemáticamente.2. Elipsoide Aspectos Geodésicos 28 GPS Basics -1. Este es el método básico que emplea el GPS para definir la posición de un punto en el espacio. Este elipsoide no tiene una Elipsoidal. Un sus siglas en inglés World Geodetic elipsoide (también conocido como System 1984). El elipsoide utilizado por el P cualquier lugar de la superficie terrestre. Debido al hecho de que el GPS de la Tierra. DZ Latitud esferoide) es una esfera aplanada o 0 Y Un punto sobre la superficie de La Tierra DX achatada. su superficie dista mucho de ser definiciones matemáticas de la superficie terrestre uniforme.0. (nótese que esta no es la superficie del DY El elipsoide elegido será aquel que se elipsoide). Definición del punto P mediante posición de un punto es utilizando el sistema de Coordenadas Cartesiano. su Longitud y su Altura Longitud Tierra. diferentes Superficie espacio. coordenadas Geodésicas y Cartesianas empleando las distancias sobre los ejes X. tal como lo discutiremos debe proporcionar coordenadas en más adelante. X superficie física. Y y Z desde el origen o centro del esferoide.0es . puede ser definido utilizando ajuste más exactamente a la forma de la su Latitud. GPS es conocido como WGS84 o ra A ltu este utiliza un sistema de coordenadas Sistema Geodésico Mundial 1984 (por geodésico basado en un elipsoide. Sistema de Coordenadas GPS Aunque la Tierra parezca ser una esfera Actualmente existen diversos elipsoides Z uniforme cuando se la observa desde el o lo que es lo mismo.
0. Relación entre los elipsoides y la superficie terrestre GPS Basics -1. las coordenadas coordenadas GPS. serán proyectadas sobre la superficie de un plano para proporcionar coordenadas Superficie terrestre Elipsoide WGS84 (topográfica) de cuadrícula (ver sección 4. coordenadas utilizadas en la cartografía Generalmente. antes de Elipsoide Local la aparición de las técnicas espaciales.3 Sistemas de Coordenadas Locales De la misma manera que con las Cuando se utiliza GPS.4) coordenadas GPS deben ser del área.5) Los elipsoides utilizados en la mayoría de los sistemas de coordenadas locales alrededor del mundo fueron definidos por primera vez hace muchos años. Usualmente.0es 29 Aspectos Geodésicos . pero no podrían ser utilizados en otras zonas de la Tierra. por lo que las coincidir con el geoide (ver sección 4. las coordenadas de las posiciones calculadas están locales o lo que es lo mismo las basadas en el elipsoide WGS84. Estos elipsoides tienden a acomodarse lo mejor posible al área de interés. estas coordenadas transformadas a este sistema local. las coordenadas de un país en particular.4. De aquí que cada país definió un sistema cartográfico/ marco de referencia basado en un elipsoide local. están basadas existentes están en el sistema de en un elipsoide local. diseñado para coordenadas locales.
la mayoría de usuarios de GPS requieren que las alturas sean también Todas las alturas medidas con GPS ortométricas. se muestra en la siguiente ilustración. geoidales para convertir las alturas elipsoidales en alturas ortométricas. H = Altura Ortométrica N = Ondulación Geoidal La relación entre el geoide.4 El problema de la Altura La naturaleza del sistema GPS también Debido a que la mayoría de los mapas existentes muestran las afecta la medición de la altura. un efecto sobre el geoide. La Geoide densidad de La Tierra tiene. están dadas en relación a la superficie del elipsoide WGS84. El Geoide puede ser definido como una superficie equipotencial. N topográfica El geoide tiene una forma irregular y no Elipsoide corresponde a ningún elipsoide.0es . h Sup. Relationship between Orthometric and Ellipsoidal height Aspectos Geodésicos 30 GPS Basics -1.0. Estas son Este problema es resuelto mediante el uso de modelos conocidas como Alturas Elipsoidales.4. En áreas relativamente planas. alturas y las alturas geoidales pueden ser interpoladas a partir El nivel medio del mar corresponde a de los datos existentes. alturas ortométricas (relativas al geoide). En tales áreas. el geoide puede Las alturas existentes son alturas ser considerado como constante. el empleo de ortométricas medidas en relación al nivel ciertas técnicas de transformación puede crear un modelo de medio del mar. sin h = H+N embargo. el elipsoide y la superficie de la Tierra. provocando que éste se eleve en las donde regiones más densas y caiga en las h = Altura Elipsoidal regiones menos densas. lo que significa P que la fuerza de la gravedad es constante H en cualquier punto sobre el geoide. una superficie conocida como geoide.
4. se debe contar con coordenadas en ambos sistemas de coordenadas (por ejemplo en WGS84 y en el sistema local) para tener por lo menos tres (de preferencia cuatro) puntos comunes. nueva área de transformación. se tendrá mayor oportunidad de tener redundancia y se podrán verificar los errores.5 Transformaciones El propósito de estas es el de De esta forma se pueden calcular los transformar coordenadas de un sistema parámetros de transformación. donde las coordenadas y las alturas ortométricas sean conocidas en el sistema local. alguno de los métodos de transformación. independientemente del método a sino que deberán formar parte de una emplear. utilizando los parámetros calculados. en los puntos de control Transformaciones aplicadas en un área de existentes). Primero. Se consiguen puntos comunes midiendo los puntos con GPS. puntos comunes GPS Basics -1. Se han propuesto diferentes métodos para llevar a cabo las transformaciones. (Por ejemplo. A mayor cantidad de puntos comunes incluidos en la transformación. Es importante notar que la La elección de alguno de ellos transformación sólo se deberá aplicar a dependerá de los resultados requeridos. utilizando a otro.0.0es 31 Aspectos Geodésicos . los puntos que se encuentren en el área delimitada por los puntos comunes en El procedimiento básico de campo para ambos sistemas Los puntos fuera de la determinación de los parámetros de esta área no deberán ser transformados transformación es el mismo.
0es ..0. lo mejor es Elipsoide tener en cuenta que lo que cambia es el PS = Posición en WGS84 WGS84 origen desde el cual se derivan las XS PL = Posición en el Sistema Local coordenadas y no la superficie sobre la T = Vector resultante del desplazamiento del origen en X. los orígenes y ejes del elipsoide deben ser conocidos uno con Aspectos Geodésicos 32 GPS Basics -1. Y Z Para transformar una coordenada de un Transformación de 7 parámetros de Helmert sistema a otro. el desplazamiento en el espacio de X. La experiencia ha demostrado que comúnmente.Helmert Transformations relación al otro. Y y Z desde un origen hasta el otro. w w w = Ángulos de rotación . los levantamientos con GPS son medidos con un nivel de ZL precisión mucho más alto que los antiguos levantamientos efectuados con PS instrumentos ópticos tradicionales. PL En la gran mayoría de casos. Y y Z y cualquier cambio en la escala entre los dos Helmert ofrece una transformación elipsoides. Y y Z cual se apoyan. X . Esta transformación conserva la precisión de las mediciones GPS y las coordenadas P locales. los puntos ZS w Z medidos previamente no serán tan YL precisos como los puntos medidos con w Elipsoide Y Local GPS. seguido de una rotación La transformación de 7 parámetros de alrededor de los ejes X. Con esta información. puede ser determinado. w X XL Al transformar un punto entre diferentes YS sistemas de coordenadas. matemáticamente correcta. lo cual puede provocar una falta T de homogeneidad en la red.
el cual trabaja en el punto común también con las transformaciones de Modelo de altura generado por 4 puntos conocidos GPS Basics -1. se calculan los 10 millas). toda una serie de métodos de una transformación de Helmert 2D para Este tipo de transformación se puede obtener la posición y una interpolación transformación.0.0es 33 Aspectos Geodésicos . De esta manera se compensa la falta de información de ondulación geoidal. desplaza-mientos y el factor de obtener valores precisos de altura. el sistema de coordenadas locales. Para transformar la posición. el geoide se mantiene elipsoide local y de la proyección. Este El llamado Método de Interpolación no elipsoide local ni la proyección y donde método requiere del conocimiento del se basa en el conocimiento del elipsoide además. razonablemente constante. debe Una combinación de los métodos de escala de la proyección "temporal" a la conocerse el valor de la ondulación geoidal. las Tanto el método de Interpolación como el Mientras que el método de transformación coordenadas WGS84 se llevan a una de Un Paso deben estar limitados a un de Helmert es matemáticamente correcto. Un método alterno al de Interpolación es Altura Ortométrica el llamado de Un paso. emplear en áreas donde no se conoce el de alturas para obtener las alturas. proyección Transversa de Mercator área de más o menos 15km x 15km (10 x no toma en cuenta las irregularidades en temporal. y para giros. transformación de Helmert e proyección verdadera. siempre y cuando se cuente con suficientes puntos de control. local ni de la proyección. Leica también pone a Interpolación se puede encontrar en el transformación de la altura es un cálculo disposición en sus equipos y programas método "Stepwise".Otros métodos de transformación altura y posición en forma separada. sobre la superficie del modelo de altura Además. Este método emplea de la misma en una sola dimensión. De esta forma. se puede construir un modelo de alturas. La Debido a esto. si se tiene disponible suficiente Superficie Elipsoidal información altimétrica. Las inconsistencias en las coordenadas Modelo de altura locales se tratan estirando o encogiendo las coordenadas GPS para poder encajar Punto proyectado de manera homogénea en el sistema local.
0. sobre la superficie del esferoide son N a' 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 b' a b c d d' e e' f f' g h' h i' i o 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 E Mapa basado en coordenadas planas Idea básica de las proyecciones Aspectos Geodésicos 34 GPS Basics -1. Las proyecciones de mapas les dimensiones verdaderas se pueden La forma en que una proyección trabaja permiten a los topógrafos representar representar sólo donde el plano corta al se muestra en el diagrama.6 Proyecciones de Mapas y Coordenadas Planas La mayoría de topógrafos mide y registra sobre una hoja de papel plana.4. formas sobre tales planos. ortogonal. Esto significa que los puntos planos. matemáticos para especificar las problema de la imposibilidad de su coordenada Norte y su altura posiciones sobre un elipsoide en representar dimensiones verdaderas o ortométrica (altura sobre el nivel del términos de un plano.0es . pero realmente definen pasos El diagrama pone de manifiesto el están definidos por su coordenada Este. proyectados sobre la superficie plana coordenadas en un sistema de cuadrícula Estas proyecciones se muestran como desde el origen del esferoide. Los puntos una superficie curva tridimensional esferoide (puntos c y g). Las mar).
1 Proyección Transversa de Mercator La Proyección Transversa de Mercator es una proyección conforme. Este método es utilizado por muchos países y se adapta especialmente a países grandes cerca del ecuador.0.0es 35 Aspectos Geodésicos .6.4. Esto Cilindro Esferoide significa que las mediciones angulares realizadas sobre la superficie de la proyección son verdaderas. La Proyección Transversa de Mercator se define por: • Falso Este y Falso Norte. La proyección está basada en un cilindro que es ligeramente más pequeño que el esferoide y después se desarrolla en forma horizontal. • Latitud de Origen Proyección Transversa de Mercator • Meridiano Central • Factor de Escala sobre el Meridiano • Ancho de Zona GPS Basics -1.
El Falso Este y el Falso Norte se El Ancho de Zona define la porción del esferoide en la definen de tal manera que el origen de la dirección este-oeste sobre la cual se aplica la proyección. E la Escala en el Meridiano Central es 0 demasiado pequeña. Es un tipo de proyección transversa de Mercator. El Meridiano Central define la dirección del norte de la cuadrícula y la Longitud del centro de la proyección. Por esta razón. siendo correcta en Características de la Proyección Transversa de Mercator las elipses de intersección y muy grande en los bordes de la proyección. Con esto se elimina la posibilidad de coordenadas negativas. Como el cilindro es.0. Generalmente corresponde al ecuador (en el hemisferio Elipses de Intersección norte). parámetro que las define es el Meridiano Central o el Número de la Zona. por lo general. La Proyección UTM se divide adecuada para cartografiar áreas que se en zonas de 6° de longitud con zonas adyacentes que se superponen 30'. La escala varía en la dirección este- oeste.0es . la Proyección latitud sur. tal N Ancho de Zona como lo establece la convención general. El extienden en dirección norte-sur. (Cuando se define uno. más pequeño que el esferoide. el otro queda implícito) Aspectos Geodésicos 36 GPS Basics -1. donde muchos de Transversa de Mercator es la más los parámetros de definición se mantienen fijos. cuadrícula de la proyección se pueda ubicar en la esquina inferior izquierda. Meridiano Central La Latitud de Origen define la Latitud del eje del cilindro. Proyección Universal Transversa de Mercator (UTM) La escala en la dirección norte-sur no La proyección UTM cubre al mundo entre los 80° de latitud norte y los 80° de cambia.
de Esferoide acuerdo a la convención Paralelo 1/6 del Ancho general. Paralelo La escala es muy pequeña entre los dos paralelos • Falso Este y Falso Norte Estándar define la latitud estándar y muy grande fuera de ellos. Paralelo N proyección conforme basada en un cono Estándar que intercepta al esferoide. Resulta ideal • Latitud del 2o. Con esto se Estándar de Zona elimina la posibilidad de coordenadas negativas.6.2 Proyección de Lambert La Proyección Lambert también es una • Latitud del 1er. cuales tiene un valor de cero.Paralelo 1/6 del Ancho para países pequeños. circulares y en Paralelo Estándar de Zona Estándar las regiones polares. E La Latitud de Origen 0 define la latitud del origen Proyección Lambert de la proyección. La escala en la dirección • Meridiano Central También define el lugar este-oeste no varía.0es 37 Aspectos Geodésicos . define la dirección del norte de la cuadrícula y la La Latitud del 2o. quedando definida • Latitud de origen en la cual el cono corta por por las latitudes de los paralelos estándar sobre los primera vez al esferoide. GPS Basics -1. de la escala en este punto también es de cero. El Falso Este y el Falso Meridiano Norte están definidos de Central Ancho de Zona tal manera que el origen de 2/3 del Ancho Cono la cuadrícula de proyección de Zona se ubique en la esquina inferior izquierda.4.0. donde la influencia de la escala en la dirección norte-sur El Meridiano Central es cero. La proyección de Lambert está definida por: La Latitud 1er. Paralelo Estándar define la segunda Proyección Lambert Longitud del centro de la latitud en la cual el cono corta la pirámide. La influencia proyección.
Puede ser usado en cualquier momento del día o de la noche y bajo cualquier condición climática. 2. el GPS menos cuatro satélites. También es difícil como el conocimiento de las emplear el GPS en los centros de las posibilidades y limitaciones del sistema. ciudades o entre árboles.0. Se puede completar más trabajo en menos tiempo y con menos gente. Se obtienen resultados con precisión geodésica. 4. así utilizado en interiores. ventajas sobre los métodos de topografía tradicionales: 1. Debido a esta limitación. árboles. preparación son los ingredientes etc. en algunas Visibilidad sin obstáculos hacia cuatro aplicaciones topográficas se puede ¿Por qué usar GPS? satélites recomendar el uso de una estación total El sistema GPS tiene numerosas óptica o combinar ésta con un GPS. 5. 3. el GPS no puede se esenciales para un trabajo exitoso. Levantamientos con GPS Probablemente para el topógrafo o el Limitaciones ingeniero sea aún más importante la Para poder trabajar con GPS es práctica o el uso efectivo del GPS que la importante que la antena GPS tenga teoría. hacia por lo Como cualquier herramienta. Un las señales de los satélites se ven planeamiento adecuado y una buena bloqueadas por edificios altos. Algunas veces será tan bueno como su operador. sin obstáculos. Objetos elevados pueden bloquearla señal del GPS Levantamientos con GPS 38 GPS Basics -1. visibilidad. No se requiere visibilidad entre los puntos. Debido a esto.0es .
Ofrece precisión alta en satélite desde la referencia hacia el distancias largas. aplicaciones similares al cinemático. Una incrementar la densidad de redes forma muy efectiva de medir detalles. lo cual toma entre 5 y 10 minutos. y es mucho mientras se lleva a cabo el trabajo. sus siglas en inglés Real Time Estático . estudios de tectónica datos para transmitir los datos del de placas. corta. Kinematic).Usado para levantamiento.Utilizado para líneas largas. y se rastrean menos de 4 satélites. etc. Se utiliza para establecer redes de control locales. edificios altos.0es 39 Levantamientos con GPS . GPS Basics -1.. topógrafo debe elegir la técnica RTK . Es una técnica manera muy eficiente para medir muchos puntos que están muy cerca uno de otro. minimiza esta de receptores topográficos GPS. el equipo deberá volverse a iniciar. Sin embargo.5. tales como puentes. coordenadas y mostrarlas en tiempo real.1 Técnicas de medición GPS Existen diferentes técnicas de medición Una técnica de proceso conocida como que pueden ser utilizadas por la mayoría On-the-Fly (OTF). pero es móvil.Empleado para enlace. Esta más rápido que la técnica estática. etc. Ofrece alta precisión en que los resultados son presentados líneas base de hasta 20km. ya existentes. árboles. técnica sin embargo necesita de un radio Cinemático . mientras se lleva a cabo el Estático Rápido .Cinemático en Tiempo Real (por apropiada para cada aplicación. Esto permite calcular las comparativamente lento. El restricción. el cual está propenso a recibir levantamientos de detalles y para la interferencia de otras fuentes de radio medición de muchos puntos de sucesión así como al bloqueo de la línea de vista. Utiliza un radio enlace de redes geodésicas. etc.0. si existen obstrucciones hacia el cielo.
Líneas medición de líneas base largas más largas requieren tiempos de (generalmente 20km -16 millas . estaciones en forma simultánea. Como regla general. los receptores se apagan. pasarían registrados con la misma frecuencia en desapercibidos.0es . Esto significa que los puntos se Los datos son registrados en ambas deben medir por lo menos dos veces. Puede ser utilizado para la un GDOP prevaleciente de 8. el tiempo de observación Levantamientos con GPS 40 GPS Basics -1. Es con lo cual se pueden revisar para evitar importante que los datos sean problemas que de otra manera.0. con 5 satélites y GPS. El brigadas de topografía para aprovechar tiempo de observación dependerá de la la disponibilidad de tres receptores.o más) observación más largos. medida. cada estación.1. es colocado en el otro extremo de la Es muy importante que exista línea base y es conocido como el redundancia en la red que está siendo Receptor Móvil. receptor Móvil adicional.1 Levantamientos Estáticos Este fue el primer método en ser deberá ser por lo menos de una hora desarrollado para levantamientos con para una línea de 20km. Se coloca un receptor en un punto cuyas Una vez que se ha registrado suficiente coordenadas son conocidas con información. El otro receptor la medición. 30 ó se puede conseguir añadiendo un 60 segundos. El intervalo de registro de Un gran incremento en la productividad datos puede ser establecido en 15. satélites observados y la geometría (Dilución de la Precisión o DOP). Se necesita un Los receptores deben registrar datos buena coordinación entre las diferentes durante un cierto periodo de tiempo. El precisión en el sistema de coordenadas Móvil se puede desplazar para medir la WGS84. En la longitud de la línea. Este es conocido como el siguiente línea base y volver a comenzar Receptor de Referencia.5. el número de siguiente página se muestra un ejemplo.
en los puntos A. Un punto es medido tres punto C y se mide la línea EC.0. el cual es medido. el que está en B regresa al red ABCDE. Los receptores se colocan triángulo ACD. formando el B. Se conocen las registro. Ahora se forma el triángulo BDE. el cual también se mide. veces y cada punto se mide por lo menos dos veces. registrando datos durante el tiempo necesario. B y C. lo cual proporciona la redun- dancia necesaria. Los errores gruesos serán detectados y las mediciones incorrectas serán desechadas. 1 2 3 La red ABCDE debe ser medida con Después del tiempo necesario de Después el receptor en A se tres receptores. GPS Basics -1. los receptores se desplazan desplaza a E y el de C se mueve a coordenadas de A en el sistema de E a D y de D a C.0es 41 Levantamientos con GPS . WGS84. 4 5 El resultado final será la medición de la Por último.
La simultáneamente sobre cada punto transformación calculada será válida ocupado. Si no se conoce ningún punto. tal como se muestra en el Típicamente se utiliza el método Estático cada punto. El periodo de tiempo referencia y utilizar un móvil para ocupar que los Móviles deberán observar en los puntos. Cuando se trabaja con dos o más Como se discutió en la sección 4. es necesario asegurarse que deben observar por lo menos 4 puntos todos los receptores están operando en el perímetro del área de interés. etc. depende de la longitud de la ejemplo de la siguiente página.5. convertidos con facilidad al sistema local.2 Levantamientos Estático Rápidos En los levantamientos Estático Rápidos. Levantamientos con GPS 42 GPS Basics -1. con GPS. Cuando se inicia el trabajo donde no se Los datos son registrados y luego son ha llevado a cabo ningún levantamiento procesados en la oficina. puede ser ubicado en cualquier lugar de la red. se Móviles.1. Esto permitirá calcular la puede hacer midiendo los puntos transformación y de allí todos los puntos nuevamente en un momento diferente medidos con GPS pueden ser del día. Esto permite que los datos de para el área incluida entre esos puntos. serán colocados entonces en cada es colocando dos estaciones de más Móviles operan con respecto a él. Esta es El Receptor de Referencia se ubica por la manera más eficiente de trabajar. puede ser incluido en los cálculos de los parámetros de transformación. Esto se locales. la primer tarea es la de observar un cierto número de puntos Se deben efectuar verificaciones para cuyas coordenadas sean conocidas con asegurarse que no se presentan errores precisión en el sistema de coordenadas gruesos en las mediciones. GDOP. Rápido para aumentar la densidad de redes línea base desde la Referencia y del existentes.. cada estación puedan ser utilizados como Referencia o como Móvil. pero lo general sobre un punto conocido y también la más difícil de sincronizar.0es .5. El Receptor (o los Receptores) Móvil Otra manera de conseguir redundancia se elige un punto de Referencia y uno o (es). punto conocido. para establecer control.0.
2.4.. punto 3. Móvil pasa al punto como la que se muestra. con un diseño redundante Móvil ocupa el punto 2. para darle mayor solidez.0. trada..1 2 3 4 5 La red de puntos 1. medición para descartar errores gruesos. 1 2 3 4 5 Las estaciones de Transcurrido el tiempo En forma similar..5 debe ser medida referencia es iniciada..y luego al punto 5. en los puntos R y 1. final será una red Referencia se colocan necesario de registro.. En forma alternativa. punto 4. La estación de Transcurrido el tiempo Un móvil mide el El resultado final será 3. el punto 3. punto 5 y el otro móvil la radiación aquí mos- desde la estación de Se coloca un Móvil en un móvil se desplaza deja de ser necesario. GPS Basics -1. el . de registro necesario. Al día siguiente Referencia R con tres el punto 1 y el otro en al punto 2 y el otro al puede repetirse la receptores GPS.0es 43 Levantamientos con GPS .. El el Móvil se desplaza al 4. El res.
pueden ser registradas en desee. (El tiempo depende de la longitud señales de los satélites del receptor desciende a menos de cuatro.. El móvil se inicia desde la El móvil entonces se puede . Levantamientos con GPS 44 GPS Basics -1. o una camina bajo un árbol y pierde la señal combinación de las dos. Las posiciones donde el operador lo procedimiento conocido como iniciación.. Si puede registrar otras posiciones. tener suficiente cobertura de satélites. El usuario registren 4 o más satélites y realizar Al inicio de la medición el operador puede registrar posiciones con un nuevamente la iniciación antes de puede comenzar a caminar con el intervalo de tiempo predeterminado.5.3 Levantamientos Cinemáticos La técnica cinemática se utiliza generalmente para levantamiento de 1 2 3 detalle. de la línea base desde la Referencia y Móvil. menos de 4 satélites. puede mover libremente. Si en algún punto el Móvil rastrea El método Cinemático OTF es un del número de satélites observados).0.. método de procesamiento que se aplica Después de este periodo. aunque con la implementación del RTK su popularidad ha disminuido. en la cual no es necesaria activan y permanecen absolutamente que hay que evitar moverse muy cerca la iniciación y la iniciación subsecuente estáticos por 5-20 minutos. registrando de objetos que pudieran bloquear las cuando el número de satélites observados datos.. registro de trayectorias. La técnica involucra un Móvil que se desplaza y cuya posición puede ser calculada en relación con la Referencia. receptor móvil y registrar datos. La Referencia y el Móvil se opera en levantamientos cinemáticos es cinemática. Esta parte de la de los satélites. hay que detenerse. el Móvil se desplazarse a una posición donde se a la medición durante el post-proceso. desplazar. Esto es esencialmente lo mismo que medir intervalos predefinidos. el sistema se volverá a medición se conoce comúnmente como iniciar automáticamente al momento de la cadena cinemática. continuar..0es . etc.y también en los puntos Primero.1. el Móvil tiene que realizar el referencia. un punto con Estático Rápido y permite al programa de post-proceso resolver Cinemático OTF (On The Fly) las ambigüedades cuando se regresa a Una advertencia importante cuando se Es una variable de la técnica la oficina.
Esto estaqueo. árboles. se puede visibilidad y aumentará el alcance de las pequeñas y puede ser utilizado en activar el Receptor Móvil.5. Si 1. el post-proceso. las Muchos de los usuarios experimentan La Estación de Referencia tiene un radio precisiones de las líneas base serán del problemas con la radio comunicación del enlace conectado y retransmite los datos orden de 1 . vuelo efectuado en tiempo real. 2. Otros factores que afectan el rendimiento empezar con el proceso de inicio. la desde su propia antena. mayor rendimiento. GPS Basics -1. La altura de la antena del transmisor. El mismo aplicaciones donde se utilizan las Cuando está rastreando satélites y estaciones totales convencionales. Sin embargo.5 . es similar al proceso de inicio realizado COGO. Cuanto más alto se pueda Una vez que el Receptor de Referencia instalar la antena. menores serán los más común para realizar levantamientos se ha instalado y está transmitiendo problemas por la falta de línea de GPS de alta precisión en áreas datos mediante el radio enlace.2W. sistema RTK. de otra manera de optimizar el desempeño del radio. Estos dos Además. Es importante mantener contacto con el considerar los siguientes factores al tratar El Móvil también tiene un radio enlace y Receptor de Referencia. a mayor potencia los datos de los satélites directamente mucho menos precisa. recibiendo datos de la Referencia. El Radio Enlace siglas en inglés Real Time Kinematic). En Referencia.1.0. recibe las señal transmitida de la el Móvil puede perder la ambigüedad.5cm. resolver las ambigüedades y obtener una ya que la señal de los satélites puede ser Las comunicaciones por radio se pueden posición muy precisa en relación con el bloqueada. aplicaciones incluyen la longitud del cable de antena. coordenadas. Es las ambigüedades son resueltas y el La mayoría de los sistemas RTK GPS un tipo de levantamiento cinemático al Móvil puede registrar puntos y sus emplean pequeños radio módems UHF. etc. se en un levantamiento cinemático OTF con presentarán más pérdidas. replanteo. puede incluye levantamientos de detalles. la diferencia principal es tipo de antena también influye en el que el proceso se realiza en tiempo real. comunicaciones por radio. Esto principio se aplica para la antena receptora. Asimismo.4 Levantamientos RTK Cinemático en Tiempo Real (por sus Una vez que se ha completado el inicio. etc. El RTK se está convirtiendo en el método visibilidad. vale la pena que recibe de los satélites. ver afectadas por la falta de línea de Receptor de Referencia.0es 45 Levantamientos con GPS . Por lo tanto. Este receptor también recibe esto sucede la posición calculada es términos generales. procesados juntos en el Móvil para tales como edificios altos. La potencia del radio transmisor. se pueden presentar problemas mayoría de los países restringe legalmente conjuntos de datos pueden ser cuando se mide cerca de obstrucciones la potencia de salida entre 0. alcance. ya que cuanto más largo sea este. En este punto .
el cual capacidad tiene altura constante. levantamientos Cinemáticos (pero no a los cinemáticos OTF ni RTK). Este es uno de los errores más 4.2 Preparación del Levantamiento 5. Los Rápidos.0. Coordenadas de la Estación de medir la altura de la antena al inicio y al Referencia final de una sesión de medición. es muy importante 3. En los levantamientos cinemáticos y RTK. Cables de repuesto medir la altura de la antena de manera correcta. se recomienda completar una siguientes aspectos deben ser hoja de registro por cada punto medido. Cualquier movimiento o vibración de la antena puede afectar negativamente al resultado. 1. el topógrafo Para levantamientos Estáticos y Estático necesita preparar el trabajo. Levantamientos con GPS 46 GPS Basics -1. la 6. Licencias de Radio En los levantamientos Estáticos y 2. Comunicación entre los miembros de comunes cuando se llevan a cabo la brigada levantamientos GPS.3 Consejos durante la operación Antes de salir al campo. considerados: En la siguiente página se muestra un ejemplo.0es . con suficiente antena se monta en un bastón. 7. Tarjetas de Memoria. la antena GPS debe información para determinar los permanecer totalmente inmóvil. Baterías cargadas Estático Rápidos. Se recomienda 5. El principal Durante los levantamientos estáticos y objetivo debe ser contar con suficiente estático rápidos. Programa de Observación. Esta parámetros de transformación y práctica se aplica también al periodo de obtener redundancia de las inicio Estático Rápido de los observaciones.5.
de serie del Operador Sensor Tipo de Operación Tipo de Antena Lectura de Altura Hora de Inicio Hora de Término Núm.0.0es 47 Levantamientos con GPS . de Épocas Núm. Hoja de Registro Id de Punto Fecha Notas Núm. de satélites GDOP GPS Basics -1.
Achatamiento Altura Ortométrica Banda L
Relativo a los Elipsoides. Distancia de un punto sobre el geoide, Banda de frecuencia de radio que se
f = (a-b)/a = 1-(1-e2)1/2 medido a lo largo de la vertical del punto extiende desde los 390 Mhz hasta los
donde a ... semi-eje mayor (altura sobre el nivel medio del mar). 1550 MHz. Las frecuencias de las fases
b ... semi-eje menor Véase también Elevación. portadoras de las bandas L1 y L2,
transmitidas por los satélites GPS,
e ... excentricidad
Ambigüedad quedan dentro de esta banda L.
Acimut Número entero de ciclos desconocidos
de la fase portadora reconstruida, Cambio Doppler
Ángulo horizontal, medido en el sentido
presentes en una serie de mediciones Cambio aparente en la frecuencia de
de las manecillas del reloj, a partir de
continuas, de un solo paso de satélite una señal recibida debido al rango de
una dirección (como el Norte).
en un mismo receptor. cambio del intervalo entre el transmisor
Conjunto de datos crudos de las órbitas Canal Cuadrático
Ángulo vertical con un valor de 0° sobre
de los satélites, empleados para
el horizonte y 90° directamente sobre el Canal receptor GPS que multiplica por sí
calcular la posición, hora de salida,
usuario. misma la señal recibida para obtener
elevación y acimut de los mismos.
una segunda armónica de la fase
Ángulo de Elevación portadora que no contiene el código de
Altura Elipsoidal modulación.
Ángulo de elevación mínima por debajo
Distancia vertical de un punto sobre el
del cual el sensor no rastrea ningún
elipsoide. Canal Receptor
Frecuencia de radio y hardware digital,
Altura Geoidal así como el programa en un receptor
Véase Ondulación Geoidal GPS, requeridos para rastrear la señal
Código P encriptado (para formar el de un satélite GPS en una de las dos
código Y). fases portadoras del sistema.
Glosario 48 GPS Basics -1.0.0es
Chip Código P Código Y
Intervalo de tiempo de un cero o de un Código preciso GPS con una secuencia Versión encriptada del código P, que se
uno en un código de pulso binario. muy larga (aproximadamente 1014 bit ) transmite mediante un satélite GPS al
de modulaciones seudoaleatorias activarse el modo anti-spoofing.
Círculo Máximo binarias bifásicas en la fase portadora
GPS en un intervalo de chips de 10.23 Comparación del Retraso
Término empleado en navegación. Es la MHz, que no se repiten a sí mismas
forma más corta de conectar dos puntos. durante 267 días. Cada segmento Técnica mediante la cual el código
semanal del código P es único para recibido (generado por el reloj del
Código cada satélite GPS, y se cambia también satélite) se compara con el código
cada semana. El acceso al código P se interno (generado por el reloj del
Sistema empleado para comunicación receptor) y este último se adapta en
restringe a usuarios autorizados por el
en el que a ciertas cadenas de ceros y tiempo hasta que se igualen los dos
unos, elegidos arbitrariamente, se les códigos.
asignan significados definidos.
Código Seudoaleatorio del Ruido (PRN)
Código C/A Cualquier grupo de secuencias binarias
que parecen tener una distribución Estado o condición de la constelación
Es el Código de Adquisición Cruda que de satélites en un momento
aleatoria como el ruido, pero que en
se envía en la señal L1 de GPS. Este determinado, con relación a un usuario
realidad se pueden distribuir de manera
código es una secuencia de o a un grupo de usuarios.
ordenada. La propiedad más importante
modulaciones seudoaleatorias
de los códigos PRN es que la
bifásicas binarias de 1023 MHZ en la
secuencia tiene un valor mínimo de Constante Gravitacional
banda de GPS con una modulación de
autocorrelación, excepto en un retraso
1.023 MHz, y presenta un período de Constante de proporcionalidad en la ley
repetición de un milisegundo. de Gravitación de Newton.
G = 6.672 * 10-11 m3s-2kg-1
GPS Basics -1.0.0es 49 Glosario
Constelación de Satélites Datos de Mensaje Deflexión de la vertical
Disposición en el espacio de todo el Mensaje incluido en la señal GPS que Ángulo formado por la normal al
grupo de satélites de un sistema, como informa de la ubicación del satélite, las elipsoide y la vertical (línea de
el de GPS. correcciones del reloj y la salud. Se plomada). Generalmente se calcula
incluye también información general de como un componente en el meridiano y
Coordenadas Cartesianas las condiciones de otros satélites de la un componente perpendicular al mismo.
Coordenadas de un punto en el espacio, constelación.
dadas en tres dimensiones perpendi- DGPS
culares (x, y, z) a partir del origen. Datum Geodésico GPS Diferencial. Término que se aplica
Modelo matemático diseñado para comúnmente para designar a un
Coordenadas Geodésicas ajustarse lo mejor posible a una parte o sistema GPS que emplea correcciones
Coordenadas que definen un punto en a la totalidad del geoide. Se define por de código diferencial para obtener una
relación a un elipsoide. Las coordenadas un elipsoide y la relación que existe precisión de posición entre 0.5 - 5m.
geodésicas pueden emplear valores de entre este y un punto sobre la superficie
latitud, longitud y altura elipsoidal o topográfica, establecido como el origen Día Sidéreo
coordenadas cartesianas. del datum. Dicha relación se establece
por medio de seis cantidades, Intervalo de tiempo entre dos tránsitos
generalmente (aunque no superiores sucesivos del equinoccio
Datos Compactados Vernal.
necesariamente): la latitud y longitud
Datos crudos compactados cada geodésicas y la altura del origen, los
determinado intervalo de tiempo (tiempo dos componentes de la deflexión de la Día Solar
de compactación) para formar una sola vertical en el origen y el acimut
observación (medición), para su Intervalo de tiempo entre dos tránsitos
geodésico de una línea que va desde el
posterior registro. superiores sucesivos del sol.
origen hacia cualquier otro punto.
Datos GPS originales, registrados y
grabados por un receptor.
Glosario 50 GPS Basics -1.0.0es
Dilución de la Precisión (DOP) Efemérides Elipsoide Descripción de la contribución Lista de posiciones o ubicaciones de un En Geodesia. a menos que se (puramente geométrica) a la objeto celeste en función del tiempo. GPS Basics -1.U. civiles establecida por el Departamento de Defensa de los E. Generalmente. n: anomalía verdadera los elipsoides locales se ajustan para TDOP únicamente retraso del reloj un país o un cierto grupo de países.. Diferencia entre la ubicación actual del satélite y la ubicación predicha por los datos orbitales de satélite (efemérides). Los términos Permiten la descripción de cualquier esferoide). Instante fijo y particular de tiempo. El matemática formada al hacer girar una factor DOP indica la fortaleza geométrica Elementos Orbitales Keplerianos elipse alrededor de su eje menor (a de la constelación de los satélites en el veces se le denomina también momento de la medición. figura incertidumbre para fijar una posición. del reloj w: argumento de perigeo PDOP tres coordenadas Elipsoide Local W: ascensión recta del nodo HDOP dos coordenadas horizontales ascendente Elipsoide que se ha definido para i: inclinación ajustarse lo mejor posible a una parte VDOP únicamente altura específica de la Tierra.0es 51 Glosario . Véase Altura Época Disponibilidad Selectiva (SA) Ortométrica. HTDOP posición horizontal y hora Elevación Altura sobre el Geoide.0. Degradación de la precisión de la empleado como punto de referencia en posición puntual para los usuarios una escala temporal. El SA se introduce como degradación del reloj o Error de las Efemérides de la órbita de los satélites GPS. Dos elementos definen un estándar empleados en GPS son: órbita astronómica: elipsoide: generalmente se dan a GDOP coordenadas de posición a: semi-eje mayor conocer como la longitud del semi-eje tridimensional más el retraso e: excentricidad mayor a y el achatamiento f. especifique otra cosa.
Glosario 52 GPS Basics -1. La Fase de la señal que permanece cuando minimizando la suma de los cuadrados frecuencia de la fase portadora GPS en la señal de portadora. choca contra la frecuencia 1227.60 MHz. resultante de Diferencia entre la fase de la fase Cualquiera de las dos frecuencias la interferencia entre las ondas de radio portadora GPS recibida y con variación adicionales obtenidas al combinar las que han viajado entre el transmisor y el Doppler y la fase de una frecuencia de frecuencias de dos señales.60 MHz Geodesia Véase Fase Portadora Reconstruida Ciencia que estudia el tamaño y la forma de la Tierra. Las receptor por dos trayectorias de referencia nominalmente constante. Las frecuencias —> Dilución de la precisión de fase portadora en L1 y L2 son donde a y b son el semi-eje mayor y múltiplos enteros de la frecuencia semi-eje menor. respectivamente. Relacionado con el centro de la Tierra. Geocéntrico elipse.42 MHz y en L2 es de satélite.42 MHz Fase Observable L2 = 120F = 1227. L1 es de 1575. Estimación por mínimos cuadrados Frecuencia de Fase Portadora Proceso de estimación de parámetros Frecuencia de la salida fundamental no Frecuencia Resultante de Portadora desconocidos que se efectúa modulada de un radiotransmisor. generada en el receptor. proveniente del de los residuales de una medición.b2/a2)1/2 GPS es de 10. L1 = 154F = 1575. frecuencias resultantes son iguales a la diferente longitud de onda. suma o la diferencia de las dos señales originales.Error Multitrayectoria Fase Portadora Reconstruida Frecuencia Resultante Error de posicionamiento.23 MHz. Excentricidad Distancia desde el centro de una elipse Frecuencia Fundamental GDOP hacia el foco de su semi-eje mayor. de la fundamental. constante generada en el receptor.0. respectivamente. La frecuencia fundamental empleada en Dilución de la Geometría de la precisión e = (1 .0es .
023*106 cps) SKI. Solo se de Greenwich + huso horario. Ángulo entre la normal al elipsoide y el elipsoide. Hora Local primer punto. el plano ecuatorial). Lo ocurre una pérdida de señal. Esta superficie levantamientos es posible gracias al Intervalo de Chips es perpendicular en todos los puntos a algoritmo de resolución rápida de la fuerza de gravedad. Si Huso Horario = Hora Local – Tiempo levantamientos no cinemáticos. • Levantamiento Estático Rápido GPS Basics -1. código C/A : 1. el cual se un objeto y un plano de referencia (por sistema GPS para levantamientos extendería imaginariamente a lo largo ejemplo. Posterior a la inicialización (para plano ecuatorial. Tiene un valor de cero determinar las ambigüedades) en el sobre el ecuador y de 90° en los polos. Número de chips por segundo (por ambigüedades presente en el programa ejemplo.0. Este tipo de existir los continentes. Nótese que anterior incluye los siguientes modos iniciar nuevamente. el receptor móvil se desplaza a los demás puntos sin perder La hora local es igual al tiempo medio Levantamiento Estático la señal de ningún satélite. GPS Sistema de Posicionamiento Global Intervalo de sesgo entero Levantamiento Parar y Seguir Véase Ambigüedad El término de Levantamiento Parar y Gradícula Seguir se emplea en conjunción con el Cuadrícula plana que representan las Latitud sistema GPS para designar un tipo líneas de Latitud y Longitud de un especial de levantamiento cinemático. se debe medio de Greenwich (GMT). el Tiempo medio de Greenwich es de operación: aproximadamente el mismo que el • Levantamiento Estático Tiempo GPS. estáticos con períodos cortos de de toda la superficie terrestre de no observación. requieren unas cuantas épocas en El término Levantamiento Estático se emplea en conjunción con el sistema estos otros puntos para obtener una Huso Horario GPS para todas las aplicaciones de solución con la precisión requerida.0es 53 Glosario .Geoide Inclinación Levantamiento Estático Rápido Superficie equipotencial que coincide Ángulo formado entre el plano orbital de Término empleado en conjunción con el con el nivel medio del mar.
tendrá un valor de 0° en Modulación Binaria Bifásica hacer la diferencia entre la medición de Greenwich y se mide hacia el este o el una diferencia para un satélite con Cambio de fase de 0° o de 180° (para oeste. GPS son señales bifásicas moduladas. época y la misma medición en una 180° respectivamente). Modo Cuadrático de Recepción stantánea de fase de la señal recibida. por convención las mediciones de fase GPS se diferencian en el orden Meridiano Línea de Rumbo aquí descrito: primero entre los Línea imaginaria que une el polo sur receptores. con valores máximos de 180° en respecto a la correspondiente medición representar 0 o 1 en binario. Se pueden modelar por medio de: Longitud de Banda y = A cos (wt + p). que son capas y se procesan con técnicas Aunque existen varias combinaciones atmosféricas de la Tierra. Por receptores y satélites) se obtiene al lo tanto. entre señales de los satélites. satélites y tiempo) se donde la función de amplitud A es una señal (representación del dominio de la obtiene al hacer la diferencia entre una secuencia de valores +1 y -1 (para frecuencia de una señal) expresada en medición de doble diferencia en una representar los cambios de fase de 0° y Hertz. Una medición de una diferencia (entre receptores) consiste en la diferencia in. por último a lo largo del tiempo. referencia elegido. después entre los satélites y con el polo norte y pasa por el ecuador a Término empleado en navegación.0es . constante. diferenciales. Glosario 54 GPS Basics -1. ionosfera y troposfera. portadora y no emplea el código P. de una diferencia del satélite de mente) en una fase portadora constante. que duplica la fase Es el ángulo que se forma entre el receptores que observan el mismo satélite. Longitud Método empleado para la recepción de medida simultáneamente.0. meridiano de Greenwich y el meridiano Una medición de doble diferencia (entre que pasa por el punto en cuestión. respectiva- un sentido y otro. por dos señales GPS en L2.Línea Base Mediciones Diferenciales Retraso de la Propagación Atmosférica Longitud del vector tridimensional entre Las mediciones GPS se pueden Retraso de tiempo que afecta a las un par de estaciones en las que se han diferenciar entre receptores. posibles. debido a la registrado simultáneamente datos GPS satélites o a lo largo de un cierto tiempo. Una medición de triple diferencia (entre Medición del ancho del espectro de una receptores. Trayectoria entre dos puntos con rumbo los 90°. Las señales época distinta.
utilizando un cono largo de la normal al elipsoide. que define señales Posicionamiento Cinemático GPS. superficie plana.0. Posicionamiento Diferencial Proyección Lambert Determinación de coordenadas Ondulación Geoidal relativas entre dos o más receptores Proyección cónica conforme que Distancia de la superficie del elipsoide que rastrean simultáneamente las proyecta un elipsoide sobre una de referencia al geoide. Posicionamiento Puntual PDOP Reducción independiente de Proyección Transversa de Mercator Dilución de la precisión de la Posición. empleando la Proyección cilíndrica conforme que se Véase Dilución de la Precisión basa en un cilindro que envuelve a la información de seudorangos transmitida por los satélites. el cual se sobre el plano. observaciones efectuada por un receptor en particular. empleando datos Del Inglés: National Marine Electronics previamente colectados por receptores Association.0es 55 Glosario . protocolos de transmisión de Determinación de una serie de tiempo o datos. frecuencia. emplea en diversas aplicaciones. Proyección Conforme para transmitir datos de navegación Cada serie de coordenadas se entre diversos instrumentos de determina a partir de una sola muestra Proyección cartográfica en la que se navegación marítima. sistema GPS. tiempos y formatos de frases de coordenadas para un receptor móvil. medida a lo mismas señales GPS.NAVSTAR Portadora Posicionamiento Relativo Acrónimo de Navigation System with Onda de radio que tiene por lo menos Véase Posicionamiento Diferencial Time and Ranging. Es el formato de datos y se generalmente se calcula conservan los ángulos sobre el estándar de salida para datos de tiempo en tiempo real. amplitud o fase) que puede Post proceso modificarse por modulación a partir de un valor conocido de referencia. Proceso de calcular posiciones en NMEA tiempo no real. nombre original del una característica (por ejemplo. sobre una esfera como figuras de referencia. eléctricas. elipsoide después de ser proyectados y posición de equipos GPS. GPS Basics -1. Tierra.
RINEX Siglas de Receiver INdependent EXchange Salto de Ciclo Retraso de la Propagación format. esta heterogéneo y dispersante). y de los grupos es de la misma asumiendo que la fuente de error no de referencia (por ejemplo.0es . El retraso de grupos depende también de la dispersión de la Rumbo Contribución al rango de medición del ionosfera y afecta la modulación de las error de una fuente individual de error. Comisión Equipo en tierra del sistema GPS establecida para definir un radio enlace operado por el gobierno de los E. El retraso de la fase describir el ángulo entre una dirección convertida en unidades del rango. norte magnitud pero de signo contrario. memoria de los satélites. mediante el cual. Retraso del Reloj RTCM Diferencia constante en la lectura de la Siglas de Radio Technical Commission Segmento de Control hora en dos relojes. Término empleado en navegación para señales (códigos). geográfico. cuadrícula) y la trayectoria. de manera que ya no es necesario electrones y afecta las señales de la el post-proceso. El retraso de la ambigüedades de fase en el receptor línea de rumbo. norte de está relacionada con el resto de las fuentes de error. Glosario 56 GPS Basics -1. Conjunto de definiciones y Discontinuidad de un número entero de Véase Retraso de la propagación formatos estándar para promover el ciclos en la medición de señal de fase atmosférica y Retraso Ionosférico. for Maritime services.0. mensajes de corrección GPS a partir de determina sus órbitas y transmite las una estación de control a los usuarios definiciones de las mismas a la en campo.Rango Retraso Inosférico RTK Término empleado en navegación para La propagación de una onda a través de Siglas de Real Time Kinematic. que diferencial de datos para retransmitir rastrea las señales de los satélites. que resulta de una pérdida temporal de la señal de satélites GPS. Normalmente. se resuelven las trayectoria es el círculo máximo o la experimenta un retraso. Término referirse a la longitud de la trayectoria la ionosfera (que es un medio empleado para describir el proceso entre dos puntos. fase depende del contenido de GPS. libre intercambio de datos GPS. norte magnético. portadora. Rango de Error del Usuario (UERE) fase portadora.U.
mismo en cualquier punto. receptor para determinar coordenadas. proporcionado las estrellas Sitio por el sistema GPS. Nivel de precisión en el posicionamiento diferencia entre el momento de la de un punto obtenido con GPS. receptor) y el tiempo de emisión Tiempo medio solar local en el (medido por el satélite). transmite una señal con estructura el Tiempo de Coordenadas Universales similar a la de un satélite GPS. basado recepción de la señal (medido en el Tiempo Universal en el código C/A de una frecuencia. Un ejemplo atómico uniforme. UT2 por correcciones.0es 57 Glosario . Segmento Usuario Seudorango Parte del sistema GPS que comprende Tiempo medio de Greenwich (GMT) los receptores de las señales GPS. muy similar al de esta superficie lo constituye el geoide.0. El seudorango Meridiano de Greenwich difiere del intervalo actual por la Servicio de Posicionamiento Preciso UT Abreviatura de Tiempo Universal influencia del reloj del satélite contra el (PPS) UT0 UT como se deduce reloj del usuario. Se emplea como base para Servicio de Posicionamiento Estándar dividida entre la velocidad de la luz. GPS Basics -1.Segmento Espacial Seudolite Tiempo GPS Parte del sistema GPS que se encuentra Estación GPS terrena diferencial que Sistema de tiempo continuo basado en en el espacio. es decir. sistema de tiempo simultánea por dos o más receptores. referido en distancia Greenwich. los satélites. (Coordinated Universal Time (UTC)) del 6 de enero de 1980. Se basa en el UT1 UT0 corregido por el movimiento Punto en el que se establece un polar código P de doble frecuencia. UT2 UT1 corregido para variaciones Sesión de Observación estacionales de la rotación Superficie Equipotencial terrestre Período de tiempo en el cual se Superficie definida matemáticamente en UTC Coordenadas de Tiempo registran datos GPS en forma la cual el potencial de gravedad es el Universal. El establecer el tiempo o la hora estándar (SPS) tiempo de propagación aparente es la a nivel mundial. Nivel más alto de precisión de directamente de la observación a posicionamiento puntual. Medición del tiempo de propagación de la señal aparente de un satélite a una Tiempo medio solar del Meridiano de antena receptora.
cada una de Transformación 6° de ancho. Sistema al cual están referidas todas las mediciones y resultados GPS.996. servicio de 1967 a 1996. Se divide en diferentes zonas. Sistema de WGS 84 navegación satelitar que estuvo en Siglas de World Geodetic System 1984. Glosario 58 GPS Basics -1.Topografía UTM Forma del terreno de una región en Proyección Universal Transversa de particular. Transit Antecesor del sistema GPS. dependerá de la posición del usuario sobre la Tierra. Mercator.0es . La zona a emplear un sistema a otro. con un factor central de Proceso de transformar coordenadas de escala de 0. Véase Posicionamiento Diferencial.0. Traslocación Método en el que se emplean datos simultáneos de estaciones separadas para determinar la posición relativa de una estación con respecto a otra. Es una variante de la proyección Transversa de Mercator.
ISBN 9997863348 American Institute of Aeronautics and Astronautics. ISBN 0471306266 John Wiley and Sons. ISBN 3-211-82839-7 Springer Verlag. Satellite Geodesy: Foundations. Spilker (Eds. Kaplan (Ed.). Lichtenegger and J. GPS Basics -1.0es 59 Lecturas recomendadas Glosario . Parkinson and James J. H. Methods and Applications - Gunter Seeber. Lecturas recomendadas GPS Theory and Practice - B. ISBN 3110127539 Walter De Gruyter. The Global Positioning System: Theory and Applications Bradford W. ISBN 0890067937 Artech House.0.). Hofmann-Wellenhof. Understanding GPS: Principles and Applications Elliot D. GPS Satellite Surveying - Alfred Leick. Collins.
.................................... ...... 39.. 51 Cinemático en Tiempo Real Día sidéreo ........... 56 Datos de mensajes ............ 57 Ambigüedad ................. 57 Datos crudos ..... 48 Código Seudoaleatorio del Ruido Distancia al satélite .................................................................................... 39............................................... 53 Elementos orbitales Keplerianos .................................................. 49 Datum geodésico ..... 36 Círculo máximo ......................................... 30... 49 Disponibilidad Selectiva (S/A)................................... 39........................ 22... 58 Comparación del retraso ............................................... 40 Estático Rápido ......................... 56 Canal cuadrático ............ 48 Cinemático On the Fly (OTF) ... 56 Conforme Proyección ................... 51 Época .................. 28. 56 Ángulo de elevación .. 57 Altura ortométrica ......... 50 E B Configuración de los satélites ................................................................ 56 Día solar ............... 52 Acimut .......... 24........................................ 56 Elevación ...................................................... 48 Chip ........................... 54 Constante gravitacional ................................... 51 Datos compactados ............. 45. 50 Altura elipsoidal .. 51 Ángulo cenital ....................... ................................................................................................ 18........................... 10.................................... 58 Código ............ 44.......................................... 17... 54 Excentricidad ...... 45... 18....... 39............. 23......... 28.............. 53 Constelación de los satélites ............................................................................................................................... 54 Estático ........... 48 Cinemático ........... 49 Deflexión de la vertical .............................. 39..... 28................ 49 Elipsoide ..................... 54 (RTK) ............. 49 Disponibilidad selectiva (S/A) ............................................. 55 .... Antena de bobina anular .......... 50 Achatamiento .... 45....................... 44 Dilución de la precisión ...... 7. 55 Cambio Doppler .. 53 DGPS ............................ 52 Cartesianas ...... 50 Almanaque ....... 39............................................................................................. 51 Banda L ........... 51 Glosario 60 GPS Basics -1... 39............................. (PRN) ....... 51 Ancho de Zona .............. 53 Dilución de la precisión (DOP) ..................... 51 Coordenadas cartesianas ................. 49 (RTK) ............... 50 ... 56 (RTK) ............................................. 13.. 20........ Índice alfabético A C D (PRN) .............. 19..0es ...... 45........................... 50 Código C/A ........ 55 Doble diferencia ....... 30........... 13 Anti-Spoofing (A-S)....... 51 Error multitrayectoria . 8............................. Véase Fuentes de Error Código Y . 16 Código P .. Véase Fuentes de error Anti-Spoofing (A-S) 1 .............. 42 Estimación por mínimos cuadrados ......... 56 Canal receptor ........................................0............ 49 Efemérides .................
. 37 Geodesia .... 37 HDOP ............ 53 O Latitud de origen .................... 49 Interpolación ................... 49 Método de Un Paso ........................ 52 Levantamiento Estático ............................. 37 Helmert .............................. 54 Longitud de Banda ..................................................................... 52 Levantamiento Parar y Seguir .............................. 53 Línea base .... 57 Ondulación geoidal .................................. 52 Geoide .......................................................................................... 53 Modulación binaria bifásica .............. 54 NMEA ................ 56 GPS ............. 33 Modo cuadrático de recepción ............................................................ 29 Longitud .... 50 Falso Norte ......................... 17.................. 57 Gradícula .................................................. 56 Locales ............................................ 56 Frecuencia fundamental ...................................... 22....... 54 GDOP.... 28................................................. 48 GPS Basics -1.................................... 37 Fase observable ............. 36.................................................. 5........................ 51...................... 51 Mediciones diferenciales ........ 52 I Método Stepwise .......... 33 Fase portadora reconstruida ............... 37 ...................... 23................... 14 Intervalo de Chip .... 28............................................... 54 Fase diferencial . 57 Método de Interpolación ............0................. 36.................... 55 Huso horario .... Véase Dilución de la precisión (DOP) Geocéntrico ............................. 33...................... Lambert ....................... 53 N G GDOP .................................................... 57 Frecuencia resultante ................... ........................................ 48 Frecuencia resultante de portadora ...........................F H M Falso Este .... 48 Línea de rumbo .... 36...0es 61 Glosario ................... 36..................... 16.................... 51 Meridiano Central ............... 49 Intervalo de sesgo entero ................................. 54 Fuentes de error . 52 Levantamiento Estático Rápido .................................. 48 Inclinación .................. 52 Latitud ...................... 32 Meridiano ................. 28... 30. 33 Fase portadora .... 22 HTDOP ......... 52 L NAVSTAR .................................................... 33 Multitrayectoria ........................................... 17........
................0es ......0....... 55 Sistema de coordenadas . 57 PDOP ..................................................... 22..................... 39 WGS ........ 24 T Retraso de la propagación TDOP ....................... 14..................P RINEX ...................................................................... 58 Proyección ..... 17................... 57 Un paso .... 50 Transversa de Mercator .......... 56 RTCM ......... Reloj (del satélite y del receptor) ............................ 58 U Proyección Transversa de Mercator ........................... 58 Portadora .............................................................................................. 53 Retraso del reloj 49 Retraso ionosférico ..... 36 UTM ........................................... 57 Vapor de agua .. 8...................... 51 Reloj del satélite y del receptor .... 56 Tiempo medio de Greenwich (GMT) ........... 51 .......................................... 21............................... 58 Servicio de posicionamiento estándar (SPS) ..... 49 Traslocación ........... 55 Tiempo GPS ............................. 48 Transformación ........ 17................ 34 Segmento espacial ......... 45 Seudolite ............................................................... 48 Técnicas de medición (GPS) ........................................... 55 Posicionamiento relativo ...................................... 16 Resolución de Ambigüedades .......................... 49 Transformación de coordenadas .............................. 20 Stepwise ..... 28 V Rango de error del usuario (UERE) ................... 50 S Transformación de Helmert .. 55 Rango ........................................ 16 Superficie equipotencial ...................................... 58 Receptor de Referencia ....................................... 53 Segmento usuario .............. 33 Vapor de agua......................................................... 84 58 Retraso de la propagación ............................................ 33 R Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) ............ 32 Transit ............... 55 Universal Transversa de Mercator .... 35 Post proceso ....................... 56 Topografía ............................................................... ........................ 58 Paralelo estándar ................................... 31................. 55 Segmento de control ... 37 RTK ................................................................................................ 55 Rumbo ...................................... Véase Fuentes de error VDOP ..... 39............................................... 56 Salto de ciclo .......... 58 Posicionamiento puntual ....... 58 Radio enlace .............. 53 Glosario 62 GPS Basics -1................ 31 Posicionamiento diferencial ......... 20 Sitio ........ 51... 55 Seudorango .......................... 57 Proyección Lambert .......................................................... 53 Tiempo Universal ............... 15 Receptor móvil ............................................... 51 W atmosférica ........................................................... 45.............
com .Copyright Leica Teléfono +1 770 447 6361 Geosystems AG. Para obtener mayor información de Heerbrugg. Leica Geosystems AG Heinrich-Wild-Strasse Recibirá más informaciones sobre CH-9435 Heerbrugg nuestro programa TQM a través de (Switzerland) nuestra agencia Leica Geosystems local. Heerbrugg. Teléfono +41 71 727 31 31 Fax +41 71 727 47 02 LSGMASTER@leica-geosystems.com Leica Geosystems Inc.0. Suiza 1999 Fax +1 770 447 0710 Traducción de la versión original (713282-1.La compañía Leica Geosystems AG.com y a Sistemas de Gestión Medioambiental (ISO 14001).leica-geosystems.0es (USA) Impreso en Suiza . 3155 Medlock Bridge Road Norcross.Kennedy@leica-geosystems. aplica un sistema de calidad los productos Leica GPS.0.0en) Carson.nuestro compromiso para la satisfacción total de nuestros clientes. o contáctenos directamente: Total Quality Management . GA 30071 713285-1. visite que responde a las normas nuestra página en Internet: internacionales referentes a Gestión de Calidad y Sistemas de Calidad (ISO 9001) www.
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