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Timestamp: 2015-11-29 03:44:11+00:00

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P. 1que-esgps-leicaque-esgps-leica|Views: 6.445|Likes: 62Publicado porMarco Gallardo FuentesMore info:Published by: Marco Gallardo Fuentes on Mar 07, 2011Copyright:Attribution Non-commercialAvailability:Read on Scribd mobile: iPhone, iPad and Android.download as PDF, TXT or read online from ScribdFlag for inappropriate content|Agregar a la colecciónSee moreSee lesshttps://es.scribd.com/doc/50218913/que-esgps-leica05/15/2013pdftextoriginalSectionsPrefacio1. ¿Qué es el GPS y qué hace?2. Descripción del Sistema2.1 El segmento Espacial2.2 El Segmento de Control2.3 El Segmento de Usuarios3. Cómo funciona el GPS3.1 Navegación Autónoma3.1.1 Medición de la distancia a los satélites3.1.2 Cálculo de la distancia al satélite3.1.3 Fuentes de Error3.1.4 ¿Por qué son más precisos los
receptores militares?3.2 Posicionamiento Diferencial (DGPS)3.2.1 El Receptor de Referencia3.2.2 El Receptor Móvil3.2.3 Detalles adicionales3.3.1 Fase Portadora, códigos C/A y P3.3.2 ¿Por qué utilizar la Fase Portadora?3.3.3 Diferencias DoblesDiferencias Dobles3.3.4 Ambigüedades y Resolución de Ambigüedades4. Aspectos Geodésicos4.1 Introducción4.2. Sistema de Coordenadas GPS4.3 Sistemas de Coordenadas Locales4.4 El problema de la Altura4.5 Transformaciones4.6 Proyecciones de Mapas y Coordenadas Planas4.6.1 Proyección Transversa de MercatorProyección Transversa de Mercator4.6.2 Proyección de Lambert5. Levantamientos con GPS5.1 Técnicas de medición GPS5.1.1 Levantamientos Estáticos5.1.2 Levantamientos Estático Rápidos5.1.3 Levantamientos Cinemáticos5.1.4 Levantamientos RTK5.2 Preparación del Levantamiento5.3 Consejos durante la operaciónGlosarioLecturas recomendadasÍndice alfabético2030
existe toda una bibliografía disponible. Por lo tanto. para muy diversas aplicaciones.Prefacio
¿Por qué hemos escrito este libro y a quién está dirigido? Leica fabrica.
GPS Basics -1. Este hardware y programas son utilizados por numerosos profesionistas. Una característica que tienen en común casi todos nuestros usuarios es que no son expertos en el sistema GPS ni en Geodesia. resulta de gran utilidad contar con información acerca del sistema GPS y de la forma en que opera.0. entre otros productos hardware y programas para GPS. Este libro tiene como finalidad proporcionar al usuario (principiante o potencial) la información básica del sistema GPS y Geodesia. En la segunda se explican los fundamentos básicos de la Geodesia. Casi todos ellos emplean el GPS como una herramienta para realizar su trabajo. La primera explica lo que es el sistema GPS y la forma en que trabaja. Cabe aclarar que no pretende ser un manual técnico de GPS o Geodesia: para tales fines. El presente está dividido en dos secciones principales.0es
. parte de la cual se incluye en las últimas páginas de este libro.
los topógrafos y los exploradores utilizaban puntos conocidos hacia los cuales hacían referencia para sus mediciones o para encontrar su camino.el GPS. Después de la Segunda Guerra Mundial. dispuestos en un constelación de 24 de ellos. (que en Español significa Sistema de Posicionamiento Global con Sistema de Navegación por Tiempo y Distancia). aún efectuando las mediciones lo más precisas posibles. Este es el acrónimo en Inglés de NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System. El GPS fue diseñado originalmente para emplearse con fines militares. Pero. la precisión significa 5m. para brindar al usuario una posición precisa. en tierra.
GPS es la solución para una de las incógnitas más antiguas que se ha planteado el hombre: el preguntarse "¿En qué lugar de la Tierra me encuentro?" Uno puede pensar que esta es una pregunta sencilla de responder. entre los que se cuentan los sistemas Transit. la precisión significa más o menos 15 m. la posición no podía ser determinada en forma muy exacta. ¿qué sucede cuando no hay objetos a nuestro alrededor? ¿Y qué ocurre si nos encontramos en medio del desierto o del océano? Durante muchos siglos. este
GPS Basics -1.0. pero continuaban siendo muy limitados en precisión y funcionalidad. Las dos primeras aplicaciones principales de tipo civil fueron aquellas para navegación y topografía. Este concepto prometía satisfacer todos los requerimientos del gobierno de los Estados Unidos. resultaba claro que el GPS también podía ser utilizado en aplicaciones civiles y no únicamente para obtener el posicionamiento personal (como era previsto para los fines militares). Asimismo. principalmente el poder determinar (en cualquier momento y bajo cualquier condición atmosférica). pues el Sol y las estrellas no pueden ser observados cuando el cielo está nublado. la diferencia radicará en el tipo de receptor a emplear y en la técnica aplicada. Hoy en día. la precisión significa 1cm o menos. ¿Qué es el GPS y qué hace?
GPS es la abreviatura de NAVSTAR GPS.1. se hizo necesario que el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Norteamérica encontrara una solución al problema de determinar una posición absoluta y exacta. se llevaron a cabo muy diversos proyectos y experimentos con este fin. Todos ellos permitían determinar posiciones. Poco tiempo después de presentarse las propuestas originales de este sistema. problema fue resuelto empleando al Sol y las estrellas para navegar. Timation. El GPS se puede emplear para obtener todos estos rangos de precisión. Durante los siguientes 25 años. Para un barco en aguas costeras. una posición precisa en cualquier punto de la superficie terrestre. Para un excursionista o un soldado que se encuentre en el desierto. en cualquier momento y sobre cualquier punto de la superficie terrestre. En este punto es importante definir el término "precisión". A principios de los años 70 se propuso un nuevo proyecto .0es
. el rango de aplicaciones va desde la navegación de automóviles o la administración de una flotilla de camiones. Nos podemos ubicar fácilmente observando los objetos que nos rodean. Además. El GPS es un sistema basado en satélites artificiales. Para un topógrafo. hasta la automatización de maquinaria de construcción. Decca etc. Loran. lo cual nos da una cierta posición en relación a los mismos. Estos métodos cumplían su cometido dentro de ciertos límites.
• El segmento Espacial . Estos relojes operan en una frecuencia de fundamental de 10.
El segmento espacial está diseñado de tal forma que se pueda contar con un mínimo de 4 satélites visibles por encima de un ángulo de elevación de 15º en cualquier punto de la superficie terrestre. Descripción del Sistema 2.0es
. mínimo de satélites visibles deberá ser de cuatro. la cual se emplea para generar las señales transmitidas por el satélite. existen 26 satélites operativos que giran alrededor de la Tierra. Al momento de escribir este libro.23MHz. La experiencia ha demostrado que la mayor parte del tiempo hay por lo menos 5 satélites visibles por encima de los 15º.2.0. el número
Cada satélite GPS lleva a bordo varios relojes atómicos muy precisos.1 El segmento Espacial
El sistema GPS comprende-tres segmentos diferentes: El segmento Espacial consiste de 24 satélites que giran en órbitas ubicadas aproximadamente a 20. • El segmento de Control .formado por estaciones ubicadas cerca del ecuador terrestre para controlar a los satélites.satélites que giran en órbitas alrededor de la Tierra.Cualquiera que reciba y utilice las señales GPS. durante las 24 horas del día. • El segmento de Usuarios .200km cada 12 horas.
GPS Basics -1. y muy a menudo hay 6 o 7 satélites visibles. Para la mayoría de las aplicaciones.
23MHz.Los satélites transmiten constantemente en dos ondas portadoras. La portadora L1 es modulada por dos códigos.23 Mhz
L1 1575.0. El Código C/A o Código de Adquisición Gruesa modula a 1.42 MHz (10.23 Mhz
L2 1227. calcular una posición.42 Mhz
Código C/A 1.60 Mhz
Código P 10.
Frecuencia Fundamental 10. Estas ondas portadoras se encuentran en la banda L (utilizada para transmisiones de radio) y viajan a la Tierra a la velocidad de la luz. generada por un reloj atómico muy preciso • La portadora L1 es transmitida a 1575. Los receptores GPS utilizan los diferentes códigos para distinguir los satélites.23 x 154) • La portadora L2 es transmitida a 1227.0es
.023 Mhz
Código P 10. Los códigos también pueden ser empleados como base para realizar las mediciones de seudodistancia y a partir de ahí.23 MHz. Dichas ondas portadoras se derivan de la frecuencia fundamental. L2 es modulada por un código solamente.60 MHz (10.023MHz (10.23 x 120).32 Mhz
GPS Basics -1.23/10) y el código P o Código de Precisión modula a 10. El código P en L2 modula a 10.
donde son procesadas para determinar cualquier error en cada satélite. La información es enviada posteriormente a las cuatro estaciones de observación equipadas con antenas de tierra y de allí cargada a los satélites. Diego García y Kwajalein. Las señales de los satélites son leídas desde las estaciones: Ascensión. Esto permite al receptor GPS conocer la ubicación de cada satélite. Estas mediciones son entonces enviadas a la Estación de Control Maestro en Colorado Springs. actualiza su posición orbital y calibra y sincroniza sus relojes. Otra función importante consiste en determinar la órbita de cada satélite y predecir su trayectoria para las siguientes 24 horas. Esta información es cargada a cada satélite y posteriormente transmitida desde allí. El segmento de Control rastrea los satélites GPS.
GPS Basics -1. 5 estaciones de observación y 4 antenas de tierra distribuidas entre 5 puntos muy cercanos al ecuador terrestre.0es
.2.2 El Segmento de Control
El segmento de control consiste de una estación de control maestro.0.
control de maquinaria. ubicación de vehículos.
GPS Basics -1. etc.0.2. topografía.3 El Segmento de Usuarios
El segmento de Usuarios comprende a cualquiera que reciba las señales GPS con un receptor. navegación marítima y aérea. Algunas aplicaciones típicas dentro del segmento Usuarios son: la navegación en tierra para excursionistas.0es
. determinando su posición y/o la hora.
5-20mm.0.5-5m. Ofrece una precisión de 0. barcos en alta mar y las fuerzas armadas. etc.
Posicionamiento Diferencial de Fase. el cual proporciona precisiones del orden de 0. Utilizado para navegación costera. agricultura automatizada. etc. La Precisión de la Posición es mejor que 100m para usuarios civiles y alrededor de 20m para usuarios militares. Utilizado por excursionistas.3. Utilizado para diversos trabajos de topografía. adquisición de datos para SIG (Sistemas de Información Geográfica GIS). estas técnicas pueden ser clasificadas básicamente en tres clases: Navegación Autónoma empleando sólo un receptor simple. El método a utilizar depende de la precisión requerida por el usuario y el tipo de receptor disponible. Cómo funciona el GPS
Existen diferentes métodos para obtener una posición empleando el GPS. control de maquinaria.0es
Posicionamiento Diferencial Corregido. Más comúnmente conocido como DGPS. En un sentido amplio de la palabra.
portátiles y de bajo costo. Los receptores utilizados para este tipo de aplicación. La precisión obtenida es mejor que 100m (por lo general entre 30 y 40m) para usuarios civiles y 5-15m para usuarios militares. Esta distancia hacia cada satélite puede ser determinada por el receptor GPS. sabemos que la posición del receptor debe estar en algún punto sobre la superficie de una esfera imaginaria cuyo origen es el satélite mismo.
3. entonces se puede determinar la posición relativa a esos tres puntos. La posición del receptor se podrá determinar al intersectar tres esferas imaginarias. Si se conoce la distancia hacia tres puntos en relación a una posición.1 Medición de la distancia a los satélites
Todas las posiciones GPS están basadas en la medición de la distancia desde los satélites hasta el receptor GPS en Tierra. la cual es utilizada por los topógrafos en su trabajo diario.1 Navegación Autónoma
Esta es la técnica más sencilla empleada por los receptores GPS para proporcionar instantáneamente al usuario. A partir de la distancia hacia un satélite.0.
GPS Basics -1. la posición y altura y/o tiempo.1. La idea básica es la de una intersección inversa. Las diferencias entre las precisiones civiles y militares es explicada más adelante en esta sección.0es
.3. son por lo general unidades pequeñas.
El problema con el GPS es que sólo se pueden determinar las seudodistancias y el tiempo al momento que llegan las señales al receptor. Observando a cuatro satélites se generan cuatro ecuaciones que se cancelan.0es
GPS Basics -1. Z) y el tiempo que tarda en viajar la señal.0. De este modo existen cuatro incógnitas a determinar: posición (X. Y.
es posible calcular la distancia que un tren ha viajado si se conoce la velocidad de desplazamiento y el tiempo que ha venido desplazándose a esa velocidad. El tiempo es aquel que le toma a una señal de radio en viajar desde el satélite al receptor GPS. el Código C/A y el Código P (véase la sección 2. El código C/A está basado en el tiempo marcado por un reloj atómico de alta precisión.0es
. a 290 000 Km por segundo (186 000 millas por segundo).1). El receptor cuenta también con un reloj que se utiliza para generar un código C/A coincidente con el del satélite. Esto es un poco difícil de calcular. La Velocidad es la velocidad de las señales de radio.
Por ejemplo. En realidad no lo es.1.3. Las señales de radio viajan a la velocidad de la luz. se utiliza una de las leyes del movimiento
Cálculo del Tiempo La señal del satélite es modulada por dos códigos. De esta forma. el receptor GPS puede "hacer coincidir" o correlacionar el código que recibe del satélite con el generado por el receptor.
El código C/A es un código digital que es 'seudo aleatorio'.2 Cálculo de la distancia al satélite
Para calcular la distancia a cada satélite. ya que se necesita conocer el momento en que la señal de radio salió del satélite y el momento en que llegó al receptor.
GPS Basics -1.0. o que aparenta ser aleatorio. De esta forma es como se calcula el tiempo que tarda en viajar la señal de radio desde el satélite hasta el receptor GPS. El GPS requiere que el receptor calcule la distancia del receptor al satélite. sino que se repite mil veces por segundo.
pero existen diferentes fuentes de error que degradan la posición GPS desde algunos metros. este efecto es similar a la refracción producida al atravesar la luz un bloque de vidrio. Existen diversos factores que influyen en el retraso producido por la ionosfera.
GPS Basics -1.3 Fuentes de Error
Hasta este momento. 5.0. Estas fuentes de error son:
1. Retrasos ionosféricos y atmosféricos
Al pasar la señal del satélite a través de la ionosfera. en teoría.3. ya que la velocidad de la señal se ve afectada.0es
. hasta algunas decenas de metros. 6. (La
luz sólo tiene una velocidad constante en el vacío). hemos asumido que la posición obtenida del GPS es muy precisa y libre de errores. La ionosfera no introduce un retraso constante en la señal. Estos retrasos atmosféricos pueden introducir un error en el cálculo de la distancia.1. 4. su velocidad puede disminuir. 3. 2.
.El segundo método supone el empleo de los receptores de "doble frecuencia".0es
. Nótese que esto es posible únicamente con receptores GPS de doble frecuencia.0. Este efecto. .
Además de esto. puede ser reducido utilizando modelos atmosféricos. El Vapor de agua también afecta la señal GPS. se puede estimar el retraso con precisión. Elevación del satélite. este método no es la solución óptima para la Mitigación del Error Ionosférico. si se comparan los tiempos de arribo de las dos señales. La mayoría de receptores fabricados para la navegación son de una frecuencia. La densidad de la ionosfera varía con los ciclos solares (actividad de las manchas solares). la influencia ionosférica es mínima. Los errores debidos a la ionosfera pueden ser mitigados empleando uno de dos métodos:
b. El vapor de agua contenido en la atmósfera también puede afectar las señales GPS. ésta reduce su velocidad en una relación inversamente proporcional a su frecuencia. esto depende de un promedio y obviamente esta condición promedio no ocurre todo el tiempo. Este factor de corrección
GPS Basics -1. las llamaradas solares pueden ocurrir de manera aleatoria. Satélite con ángulo de
puede ser entonces aplicado a una serie de cálculos. Las señales de satélites que se encuentran en un ángulo de elevación bajo se verán más afectadas que las señales de satélites que se encuentran en un ángulo de elevación mayor. Por lo tanto.
La actividad de las manchas solares llega a su máximo cada 11 años. Tales receptores miden las frecuencias L1 y L2 de la señal GPS. c. el siguiente pico máximo ocurrirá cerca del año 2000. Durante la noche. lo cual también tiene un efecto sobre la ionosfera. el cual puede resultar en una degradación de la posición. Sin embargo. Esto es debido a la mayor distancia que la señal tiene que viajar a través de la atmósfera.a.
Durante el día. Es sabido que cuando una señal de radio viaja a través de la ionosfera. el efecto de la ionosfera se incrementa y disminuye la velocidad de la señal. Por lo tanto. Al momento de escribir este texto. La densidad de la ionosfera está afectada por el Sol.El primer método supone la toma de un promedio del efecto de la reducción de la velocidad de la luz causada por la ionosfera.
2. afectando la exactitud de la posición.
Para obtener la más alta exactitud. algunas veces presentan una pequeña variación en la velocidad de marcha y producen pequeños errores. sino que llega primero al objeto cercano y luego es reflejada a la antena. observa permanentemente los relojes de los satélites mediante el segmento de control (ver la sección 2.
3.0es
. la solución preferida es la antena de bobina anular (choke ring antenna). el cual evita que las señales con poca elevación lleguen a la antena.
GPS Basics -1. tal como un lago o un edificio.0. Los receptores de navegación manuales no utilizan estas técnicas. Errores de Multitrayectoria
El error de multitrayectoria se presenta cuando el receptor está ubicado cerca de una gran superficie reflectora. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Errores en los relojes de los satélites y del receptor
Aunque los relojes en los satélites son muy precisos (cerca de 3 nanosegundos). Una antena de bobina anular tiene 4 o cinco anillos concéntricos alrededor de la antena que atrapan cualquier señal indirecta. La señal del satélite no viaja directamente a la antena. El efecto multitrayectoria afecta únicamente a las mediciones topográficas de alta precisión. provocando una medición falsa.2) y puede corregir cualquier deriva que pueda encontrar. Este tipo de errores pueden ser reducidos utilizando antenas GPS especiales que incorporan un plano de tierra (un disco circular metálico de aproximadamente 50cm de diámetro).
Satélites con buena distribución . GDOP – Dilución de la Precisión Geométrica. que las señales de satélites con poca elevación generalmente tienen una gran influencia de las fuentes de error. Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D y en tiempo. Cuando los satélites están bien distribuidos. ya que es una combinación de todos los factores. Proporciona la degradación de la exactitud en la dirección vertical. lo mejor es observar satélites con un ángulo de elevación de 15º sobre el horizonte.4. Las posiciones más precisas serán calculadas por lo general cuando el GDOP tiene un valor bajo. cuando se utilice el GPS para topografía. Dilución de la Precisión
La Dilución de la Precisión (DOP) es una medida de la fortaleza de la geometría de los satélites y está relacionada con la distancia entre los estos y su posición en el cielo. Recuerde. la posición se puede determinar dentro del área sombreada del diagrama y el margen de error posible es mínimo. el área sombreada aumenta su tamaño.poca incertidumbre en su posición
HDOP – Dilución Horizontal de la Precisión.0es
. sin embargo. incrementando también la incertidumbre en la posición. Como regla general. Cuando los satélites están muy cerca unos de otros. se pueden calcular diferentes tipos de Dilución de la Precisión. Sin embargo. La mejor manera de minimizar el efecto del GDOP es observar tantos satélites como sean posibles. VDOP – Dilución Vertical de la Precisión.alta incertidumbre en su posición
GPS Basics -1. algunos receptores calculan el PDOP o HDOP. Dependiendo de la dimensión . El DOP puede incrementar el efecto del error en la medición de distancia a los satélites.
El valor DOP más útil a conocer es el GDOP. Este principio puede ser ilustrado mediante los siguientes diagramas:
La distancia hacia los satélites se ve afectada por los errores en la distancia previamente descritos. PDOP – Dilución de la Precisión en Posición. Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D. valores que no toman en consideración al componente de tiempo.
Satélites con mala distribución . Proporciona la degradación de la exactitud en la dirección horizontal.0. usualmente menor que 8.
4 ¿Por qué son más precisos los receptores militares? 5. también conocido como código Y. el cual altera el tiempo ligeramente. muy a menudo el código P se ve afectado por el AntiSpoofing (A/S). sometiendo a los relojes del satélite a un proceso conocido como "dithering" (dispersión). Los usuarios de sistemas diferenciales no se ven afectados de manera significativa por este efecto. Sin embargo. Esto significa que.
Los receptores militares son más precisos porque no utilizan el código C/A para calcular el tiempo que tarda en llegar la señal desde el satélite al receptor GPS. Además. son transmitidas ligeramente alteradas respecto a las verdaderas. El efecto Anti-spoofing encripta el código P en una señal conocida como código Y.023 Hz. pueden descifrar el código P encriptado.3.1. Vale la pena hacer notar que el S/A afecta a los usuarios civiles que utilizan un solo receptor GPS para obtener una posición autónoma. Actualmente.0.
6. Sólo los usuarios con receptores GPS militares (EEUU y sus aliados) pueden descifrar el código Y. está planeado desactivar el efecto S/A a más tardar en el año 2006.. como se describió en la sección anterior. Disponibilidad Selectiva (S/A)
La Disponibilidad Selectiva es un proceso aplicado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos a la señal GPS. El resultado final es una degradación en la precisión de la posición. tanto a usuarios civiles como a las potencias hostiles. Las distancias se pueden calcular con mayor precisión empleando el código P.
GPS Basics -1. mientras que el código C/A lo hace a 1.0es
. Lo anterior tiene como finalidad denegar. Anti-Spoofing (A-S)
El efecto Anti-Spoofing es similar al efecto S/A. Únicamente emplean el código P. mientras que los usuarios de equipos GPS civiles equivalentes únicamente alcanzarán precisiones de 15 a 100 metros. ya que ha sido concebido con la idea de no permitir que los usuarios civiles y las fuerzas hostiles tengan acceso al código P de la señal GPS. Por todas estas razones. El código P modula a la portadora con una frecuencia de 10. al cual se aplica el efecto S/A. los usuarios de receptores GPS militares generalmente obtendrán precisiones del orden de 5 metros. las efemérides (o la trayectoria que el satélite seguirá). únicamente las fuerzas militares (equipadas con receptores GPS especiales).23 Hz. ya que este se transmite 10 veces más por segundo que el código C/A. el acceso a toda la precisión que brinda el GPS. obligándolos a emplear el código C/A.
.0.2 Posicionamiento Diferencial (DGPS)
Muchos de los errores que afectan la medición de distancia a los satélites. La técnica DGPS permite a los usuarios civiles incrementar la precisión de la posición de 100m a 2-3m o menos. haciéndolo más útil para muchas aplicaciones civiles.3. pueden ser completamente eliminados o reducidos significativamente utilizando técnicas de medición diferenciales.
1 El Receptor de Referencia
La antena del receptor de referencia es montada en un punto medido previamente con coordenadas conocidas. Al receptor que se coloca en este punto se le conoce como Receptor de Referencia o Estación Base. Estas diferencias son conocidas como correcciones.3. el cual se utiliza para transmitir las correcciones. Esto le permite calcular una posición mucho más precisa de lo que sería posible si se utilizaran las distancias no corregidas.4 son minimizadas. de aquí que se obtiene un posición más precisa. todas las fuentes de error descritas en la sección 3. solo necesitan adquirir un receptor móvil que pueda recibir la señal del Radio Faro. Puede calcular una posición autónoma utilizando las técnicas descritas en la sección 3.1.2. El receptor móvil cuenta con un radio enlace de datos conectado para recibir las correcciones transmitidas por el receptor de referencia. incluyendo: • La frecuencia del radio • La potencia del radio • El tipo y la "ganancia" de la antena de radio • La posición de la antena Se han establecido redes de receptores GPS y poderosos transmisores de radio.2 El Receptor Móvil
El receptor móvil está al otro lado de estas correcciones.1. Sin embargo.1. Hay que tener en consideración el radio enlace. el receptor de la referencia puede estimar en forma muy precisa la distancia a cada uno de los satélites. este receptor puede calcular muy fácilmente cual es la diferencia entre la posición calculada y la posición medida.0.
3. Cabe mencionar que múltiples receptores móviles pueden recibir correcciones de una sola Referencia.
. ya en la práctica resulta un poco más compleja. Estos son conocidos como "radio faros" (Beacon Transmitters).2.2. Existen muchos tipos de radio enlaces que pueden transmitir en diferentes rangos de frecuencias y distancias. Generalmente. Utilizando esta técnica. Se enciende el receptor y comienza a rastrear satélites. El desempeño del radio enlace dependerá de varios factores. Los usuarios de este servicio (mayormente barcos navegando cerca de la costa).3 Detalles adicionales
En las secciones anteriores se ha explicado la técnica DGPS en forma muy general. para transmitir en una frecuencia de seguridad "marítima solamente".
GPS Basics -1. El receptor móvil también calcula las distancias hacia los satélites tal como se describe en la sección 3. el receptor de la referencia está conectado a un radio enlace de datos. Debido a que el receptor se encuentra en un punto conocido. De esta forma. Luego aplica las correcciones de distancia recibidas de la Referencia.
tales como el sistema basado en satélites de la Autoridad Federal de Aviación (FAA) de los Estados Unidos. Existe un formato estándar para la transmisión de datos GPS. Este formato se usa en forma común alrededor de todo el mundo. también existen otros sistemas que proveen cobertura sobre extensas áreas y que son operados por compañías comerciales privadas. el Sistema de la Agencia Espacial Europea (ESA) y el sistema propuesto por el gobierno japonés. pueden ser utilizados para la transmisión de datos.Tales sistemas han sido instalados a lo largo de las costas de muchos países. tales como teléfonos celulares (o móviles).
GPS Basics -1. Además de los sistemas de Radio Faros.0. Existen también propuestas para sistemas de propiedad del gobierno. se trata del WAAS (Wide Area Augmentation System). una organización sin fines de lucro auspiciada por la industria.0es
. Se denomina el formato RTCM (por sus siglas en inglés Radio Technical Commission Maritime Services). Otros dispositivos.
es importante definir los diversos componentes de la señal GPS. La técnica básica es igual a las descritas previamente.
3. Se calcula. Como técnica diferencial significa que un mínimo de dos receptores GPS deben ser siempre utilizados en forma simultánea. Los códigos son códigos binarios.3.25-2. Código P. la portadora de L2 a 1227. ¿Qué significa modulación? Las ondas portadoras están diseñadas para llevar los códigos binarios C/A y P en un proceso conocido como modulación.3 GPS Diferencial de Fase y Resolución de Ambigüedades
El GPS Diferencial de Fase es utilizado principalmente en la topografía y trabajos relacionados para alcanzar precisiones en posición del orden de 5-50mm. Código C/A. Cada vez que el valor cambia.2 El receptor de Referencia está siempre ubicado en un punto fijo o de coordenadas conocidas.).6 MHz. Modula a las portadoras L1 y L2 a 10. El código preciso.0es
. Es la onda sinusoidal de la señal de L1 o L2 creada por el satélite. La diferencia radica en la forma en que se calculan esas distancias. Estos son conocidos como receptores móviles.23 MHz.0. Esta es una de las similitudes con el método de Corrección Diferencial de Código descrita en la sección 3. Modulación significa que los códigos están superpuestos sobre la onda portadora. La técnica utilizada difiere de todas las descritas previamente e involucra un intenso análisis estadístico.3.023 MHz. (0.1 Fase Portadora. la(s) línea(s) base entre la Referencia y los móviles. Consulte el diagrama de la sección 2. Fase Portadora.5 in. hay un cambio en la fase de la portadora. La portadora L1 es generada a 1575. códigos C/A y P
En este punto. .es decir la medición de distancias a cuatro satélites y la determinación de la posición a partir de esas distancias. Modula la portadora L1 a 1. Es el Código de Adquisición Gruesa.
GPS Basics -1. entonces.1. Esto significa que sólo pueden tener dos valores -1 y +1.42 MHz. El otro (o los otros) receptores están libres para moverse alrededor.
es producido por las imperfecciones en los relojes del satélite y el receptor.3 Diferencias Dobles
La gran parte del error en el que se incurre cuando se realiza una medición autónoma.
3.4cm. se obtendría una distancia muy precisa al satélite. Una manera de evitar este error es utilizar una técnica conocida como Diferencia Doble.2 ¿Por qué utilizar la Fase Portadora?
Se utiliza la fase portadora porque esta puede proporcionar una medida hacia el satélite mucho más precisa que la que se consigue utilizando el código C/A o el código P. Si se pudiera medir el número de longitudes de onda (completas y fraccionarias) que existen entre el satélite y el receptor.3.0es
.0.3. La onda portadora de L1 tiene una longitud de 19.3. eliminando cualquier fuente de error que pudieran introducir a la ecuación. las diferencias de tiempo entre los receptores y los satélites se cancelan. Si dos receptores GPS realizan mediciones a dos satélites diferentes.
3. una explicación de cómo funciona el proceso de resolución de ambigüedades. a grandes rasgos.. La solución precisa debe estar dentro del círculo.0.
2. La solución precisa debe ser un punto que está en una de estas líneas.
1. forman un conjunto de líneas.4 Ambigüedades y Resolución de Ambigüedades
Después de eliminar los errores del reloj con el método de las dobles diferencias. se puede determinar el número entero de longitudes de onda más la fracción de longitud de onda entre el satélite y la antena del receptor.
GPS Basics -1. permite obtener una posición aproximada.3.. Muchos factores que complican la situación no son cubiertos en esta explicación.
Una medición diferencial usando código. de aquí que la solución sea ambigua. Mediante procesos estadísticos se puede resolver esta ambigüedad y determinar la solución más probable.0es
. se presentan los principios básicos del mismo. pero aún así.
Los frentes de onda de un satélite al ser intersectados con el círculo. La siguiente es. Continuación. El problema radica en la existencia de muchos "juegos" posibles de longitudes de onda enteras para cada satélite.
6. La solución precisa será un punto de intersección entre los dos juegos de líneas.0.
GPS Basics -1.3. ya que el punto solución debe pertenecer al conjunto formado por la intersección de los tres juegos de líneas.
Cuando se reciben señales de un segundo satélite.0es
. un segundo juego de frentes de onda o líneas de fase es creado. revelando la solución más probable.
Al ir cambiando la posición de la constelación de satélites. el conjunto de posibles soluciones contendrá un número menor de elementos
4. se reduce el número de posibilidades.
Añadiendo un cuarto satélite.
Añadiendo un tercer satélite. el conjunto de las soluciones tiende a girar.
Desde que el GPS se convirtió en un instrumento.4. para la topografía y la navegación.0es
.0. 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.
GPS Basics -1. cada vez más popular. Una de las causas más comunes de errores en los levantamientos con GPS resulta de una comprensión incorrecta de estas relaciones.
2.4. mareas terrestres y movimiento de la corteza).1 Introducción
La determinación de una posición con GPS consigue un objetivo fundamental de la Geodesia: la determinación absoluta de una posición con precisión uniforme en todos los puntos sobre la superficie de La Tierra. la determinación de la posición es siempre relativa a los puntos de partida del levantamiento.0es
. Por lo tanto. el GPS se ha convertido en la herramienta principal de la geodesia. la precisión obtenida es dependiente de la distancia a este punto. incluyendo las variaciones temporales. Utilizando la geodesia clásica y técnicas topográficas. Esto se hace evidente si recordamos los objetivos de la Geodesia: 1.0. Determinación del campo gravitacional de La Tierra. Establecer y mantener las redes de control geodésico tridimensionales nacionales y globales en tierra. a la inversa. el GPS ofrece ventajas sobre las técnicas convencionales.
GPS Basics -1. La ciencia de la geodesia es fundamental para el GPS y. Medición y representación de fenómenos geofísicos (movimiento de los polos. tomando en cuenta la naturaleza cambiante de estas redes debido al movimiento de las placas tectónicas. es esencial que los usuarios de equipo GPS tengan un conocimiento general de la geodesia. 3. Aunque la mayoría de usuarios nunca llevan a cabo las tareas mencionadas.
0. Este elipsoide no tiene una superficie física. El elipsoide elegido será aquel que se ajuste más exactamente a la forma de la Tierra. Un método alternativo para definir la posición de un punto es utilizando el sistema de Coordenadas Cartesiano. Un elipsoide (también conocido como esferoide) es una esfera aplanada o achatada. este utiliza un sistema de coordenadas geodésico basado en un elipsoide. diferentes definiciones matemáticas de la superficie de la Tierra. tal como lo discutiremos más adelante. El elipsoide utilizado por el GPS es conocido como WGS84 o Sistema Geodésico Mundial 1984 (por sus siglas en inglés World Geodetic System 1984). Debido al hecho de que el GPS debe proporcionar coordenadas en cualquier lugar de la superficie terrestre.2. su superficie dista mucho de ser uniforme.Y
GPS Basics -1.Z
. Actualmente existen diversos elipsoides o lo que es lo mismo. empleando las distancias sobre los ejes X. Sistema de Coordenadas GPS
Aunque la Tierra parezca ser una esfera uniforme cuando se la observa desde el espacio. Y y Z desde el origen o centro del esferoide. sino que es una superficie definida matemáticamente. su Longitud y su Altura Elipsoidal. puede ser definido utilizando su Latitud. Un punto sobre la superficie de La Tierra (nótese que esta no es la superficie del elipsoide).X
.4. Este es el método básico que emplea el GPS para definir la posición de un punto en el espacio.
0. De aquí que cada país definió un sistema cartográfico/ marco de referencia basado en un elipsoide local. Usualmente. Cuando se utiliza GPS.
GPS Basics -1.5) Los elipsoides utilizados en la mayoría de los sistemas de coordenadas locales alrededor del mundo fueron definidos por primera vez hace muchos años. antes de la aparición de las técnicas espaciales. las coordenadas locales o lo que es lo mismo las coordenadas utilizadas en la cartografía de un país en particular. estas coordenadas serán proyectadas sobre la superficie de un plano para proporcionar coordenadas de cuadrícula (ver sección 4. por lo que las coordenadas GPS deben ser transformadas a este sistema local. diseñado para coincidir con el geoide (ver sección 4. las coordenadas de las posiciones calculadas están basadas en el elipsoide WGS84. las coordenadas existentes están en el sistema de coordenadas locales. pero no podrían ser utilizados en otras zonas de la Tierra.0es
.4.3 Sistemas de Coordenadas Locales
De la misma manera que con las coordenadas GPS.4) del área. están basadas en un elipsoide local. Estos elipsoides tienden a acomodarse lo mejor posible al área de interés. Generalmente.
4 El problema de la Altura
La naturaleza del sistema GPS también afecta la medición de la altura. El geoide tiene una forma irregular y no corresponde a ningún elipsoide.4. Todas las alturas medidas con GPS están dadas en relación a la superficie del elipsoide WGS84. El nivel medio del mar corresponde a una superficie conocida como geoide. un efecto sobre el geoide. lo que significa que la fuerza de la gravedad es constante en cualquier punto sobre el geoide.0. provocando que éste se eleve en las regiones más densas y caiga en las regiones menos densas. En tales áreas.
Debido a que la mayoría de los mapas existentes muestran las alturas ortométricas (relativas al geoide). Las alturas existentes son alturas ortométricas medidas en relación al nivel medio del mar. el empleo de ciertas técnicas de transformación puede crear un modelo de alturas y las alturas geoidales pueden ser interpoladas a partir de los datos existentes. la mayoría de usuarios de GPS requieren que las alturas sean también ortométricas. topográfica Elipsoide Geoide
GPS Basics -1.0es
. Este problema es resuelto mediante el uso de modelos geoidales para convertir las alturas elipsoidales en alturas ortométricas. El Geoide puede ser definido como una superficie equipotencial. se muestra en la siguiente ilustración. Estas son conocidas como Alturas Elipsoidales. En áreas relativamente planas. La relación entre el geoide. La densidad de La Tierra tiene. el geoide puede ser considerado como constante. el elipsoide y la superficie de la Tierra. sin embargo.
. sino que deberán formar parte de una nueva área de transformación. La elección de alguno de ellos dependerá de los resultados requeridos. Primero. El procedimiento básico de campo para la determinación de los parámetros de transformación es el mismo.5 Transformaciones
El propósito de estas es el de transformar coordenadas de un sistema a otro. Se han propuesto diferentes métodos para llevar a cabo las transformaciones. en los puntos de control existentes). independientemente del método a emplear. Se consiguen puntos comunes midiendo los puntos con GPS.
GPS Basics -1. Es importante notar que la transformación sólo se deberá aplicar a los puntos que se encuentren en el área delimitada por los puntos comunes en ambos sistemas Los puntos fuera de esta área no deberán ser transformados utilizando los parámetros calculados. De esta forma se pueden calcular los parámetros de transformación. se tendrá mayor oportunidad de tener redundancia y se podrán verificar los errores. utilizando alguno de los métodos de transformación. 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.4. (Por ejemplo.0. A mayor cantidad de puntos comunes incluidos en la transformación. donde las coordenadas y las alturas ortométricas sean conocidas en el sistema local.
0. Al transformar un punto entre diferentes sistemas de coordenadas. Y y Z y cualquier cambio en la escala entre los dos elipsoides. La experiencia ha demostrado que comúnmente. los orígenes y ejes del elipsoide deben ser conocidos uno con
relación al otro. Y y Z M M M = Ángulos de rotación
.. lo cual puede provocar una falta de homogeneidad en la red.Helmert Transformations La transformación de 7 parámetros de Helmert ofrece una transformación matemáticamente correcta. los levantamientos con GPS son medidos con un nivel de precisión mucho más alto que los antiguos levantamientos efectuados con instrumentos ópticos tradicionales. Para transformar una coordenada de un sistema a otro. el desplazamiento en el espacio de X. En la gran mayoría de casos. Y y Z desde un origen hasta el otro.0es
. Con esta información. puede ser determinado. Esta transformación conserva la precisión de las mediciones GPS y las coordenadas locales. seguido de una rotación alrededor de los ejes X.
. los puntos medidos previamente no serán tan precisos como los puntos medidos con GPS.
PS = Posición en WGS84 WGS84 PL = Posición en el Sistema Local T = Vector resultante del desplazamiento del origen en X. lo mejor es tener en cuenta que lo que cambia es el origen desde el cual se derivan las coordenadas y no la superficie sobre la cual se apoyan.
El llamado Método de Interpolación no se basa en el conocimiento del elipsoide local ni de la proyección. Tanto el método de Interpolación como el de Un Paso deben estar limitados a un área de más o menos 15km x 15km (10 x 10 millas). se puede construir un modelo de alturas. Este método emplea una transformación de Helmert 2D para obtener la posición y una interpolación de alturas para obtener las alturas.0.
GPS Basics -1. Este tipo de transformación se puede emplear en áreas donde no se conoce el elipsoide local ni la proyección y donde además. Además. Leica también pone a disposición en sus equipos y programas toda una serie de métodos de transformación. si se tiene disponible suficiente información altimétrica. Este método requiere del conocimiento del elipsoide local y de la proyección. el cual trabaja también con las transformaciones de
altura y posición en forma separada. no toma en cuenta las irregularidades en el sistema de coordenadas locales. y para obtener valores precisos de altura. Debido a esto. Un método alterno al de Interpolación es el llamado de Un paso.Otros métodos de transformación Mientras que el método de transformación de Helmert es matemáticamente correcto. La transformación de la altura es un cálculo de la misma en una sola dimensión. las coordenadas WGS84 se llevan a una proyección Transversa de Mercator temporal. Para transformar la posición. De esta manera se compensa la falta de información de ondulación geoidal. debe conocerse el valor de la ondulación geoidal. Una combinación de los métodos de transformación de Helmert e Interpolación se puede encontrar en el método "Stepwise".0es
. el geoide se mantiene
razonablemente constante. De esta forma. desplaza-mientos y el factor de escala de la proyección "temporal" a la proyección verdadera. se calculan los giros. siempre y cuando se cuente con suficientes puntos de control. Las inconsistencias en las coordenadas locales se tratan estirando o encogiendo las coordenadas GPS para poder encajar de manera homogénea en el sistema local.
El diagrama pone de manifiesto el problema de la imposibilidad de representar dimensiones verdaderas o formas sobre tales planos. Las dimensiones verdaderas se pueden representar sólo donde el plano corta al esferoide (puntos c y g). pero realmente definen pasos matemáticos para especificar las posiciones sobre un elipsoide en términos de un plano. su coordenada Norte y su altura ortométrica (altura sobre el nivel del mar).
GPS Basics -1.6 Proyecciones de Mapas y Coordenadas Planas
La mayoría de topógrafos mide y registra coordenadas en un sistema de cuadrícula ortogonal.4. Estas proyecciones se muestran como planos.0. Las proyecciones de mapas les permiten a los topógrafos representar una superficie curva tridimensional
sobre una hoja de papel plana. La forma en que una proyección trabaja se muestra en el diagrama. Los puntos sobre la superficie del esferoide son
proyectados sobre la superficie plana desde el origen del esferoide.0es
. Esto significa que los puntos están definidos por su coordenada Este.
Esto significa que las mediciones angulares realizadas sobre la superficie de la proyección son verdaderas.6.1 Proyección Transversa de Mercator
La Proyección Transversa de Mercator es una proyección conforme. • Latitud de Origen • Meridiano Central • Factor de Escala sobre el Meridiano • Ancho de Zona
GPS Basics -1. La Proyección Transversa de Mercator se define por: • Falso Este y Falso Norte. Este método es utilizado por muchos países y se adapta especialmente a países grandes cerca del ecuador.4.0es
.0. La proyección está basada en un cilindro que es ligeramente más pequeño que el esferoide y después se desarrolla en forma horizontal.
donde muchos de los parámetros de definición se mantienen fijos. tal como lo establece la convención general. siendo correcta en las elipses de intersección y muy grande en los bordes de la proyección. Generalmente corresponde al ecuador (en el hemisferio norte). El Meridiano Central define la dirección del norte de la cuadrícula y la Longitud del centro de la proyección. el otro queda implícito)
GPS Basics -1. Es un tipo de proyección transversa de Mercator.
Proyección Universal Transversa de Mercator (UTM) La proyección UTM cubre al mundo entre los 80° de latitud norte y los 80° de latitud sur. La Proyección UTM se divide en zonas de 6° de longitud con zonas adyacentes que se superponen 30'.0. (Cuando se define uno. La Latitud de Origen define la Latitud del eje del cilindro. El parámetro que las define es el Meridiano Central o el Número de la Zona. por lo general.0es
. Por esta razón.El Falso Este y el Falso Norte se definen de tal manera que el origen de la cuadrícula de la proyección se pueda ubicar en la esquina inferior izquierda. Como el cilindro es.
El Ancho de Zona define la porción del esferoide en la dirección este-oeste sobre la cual se aplica la proyección. la Escala en el Meridiano Central es demasiado pequeña. La escala en la dirección norte-sur no cambia. La escala varía en la dirección esteoeste. Con esto se elimina la posibilidad de coordenadas negativas. más pequeño que el esferoide. la Proyección Transversa de Mercator es la más adecuada para cartografiar áreas que se extienden en dirección norte-sur.
4. quedando definida por las latitudes de los paralelos estándar sobre los cuales tiene un valor de cero. Paralelo Estándar define la latitud en la cual el cono corta por primera vez al esferoide. El Meridiano Central define la dirección del norte de la cuadrícula y la Longitud del centro de la proyección.2 Proyección de Lambert
La Proyección Lambert también es una proyección conforme basada en un cono que intercepta al esferoide. La Latitud de Origen define la latitud del origen de la proyección. Resulta ideal para países pequeños. de acuerdo a la convención general. Con esto se elimina la posibilidad de coordenadas negativas. La influencia de la escala en este punto también es de cero. circulares y en las regiones polares. También define el lugar
donde la influencia de la escala en la dirección norte-sur es cero.Paralelo Estándar El Falso Este y el Falso Norte están definidos de tal manera que el origen de la cuadrícula de proyección se ubique en la esquina inferior izquierda.0es
. La Latitud del 2o.0. La escala es muy pequeña entre los dos paralelos estándar y muy grande fuera de ellos. • Latitud del 1er.
GPS Basics -1. Paralelo Estándar define la segunda latitud en la cual el cono corta la pirámide. La escala en la dirección este-oeste no varía. La Latitud 1er. Paralelo Estándar • Latitud del 2o.6.
. 2. el GPS será tan bueno como su operador. Se puede completar más trabajo en menos tiempo y con menos gente. sin obstáculos. Un planeamiento adecuado y una buena preparación son los ingredientes esenciales para un trabajo exitoso. 3.0. No se requiere visibilidad entre los puntos. hacia por lo menos cuatro satélites. en algunas aplicaciones topográficas se puede recomendar el uso de una estación total óptica o combinar ésta con un GPS. Debido a esto.
¿Por qué usar GPS? El sistema GPS tiene numerosas ventajas sobre los métodos de topografía tradicionales: 1. Algunas veces las señales de los satélites se ven bloqueadas por edificios altos. Levantamientos con GPS
Probablemente para el topógrafo o el ingeniero sea aún más importante la práctica o el uso efectivo del GPS que la teoría. árboles.
GPS Basics -1. También es difícil emplear el GPS en los centros de las ciudades o entre árboles. Como cualquier herramienta. etc. Se obtienen resultados con precisión geodésica. Limitaciones Para poder trabajar con GPS es importante que la antena GPS tenga visibilidad. Debido a esta limitación. 4.5. el GPS no puede se utilizado en interiores. así como el conocimiento de las posibilidades y limitaciones del sistema. Puede ser usado en cualquier momento del día o de la noche y bajo cualquier condición climática.
RTK . árboles.5. Utiliza un radio enlace de datos para transmitir los datos del satélite desde la referencia hacia el móvil.
GPS Basics -1. edificios altos.Empleado para levantamientos de detalles y para la medición de muchos puntos de sucesión corta. etc.Cinemático en Tiempo Real (por sus siglas en inglés Real Time Kinematic).. El topógrafo debe elegir la técnica apropiada para cada aplicación. Ofrece precisión alta en distancias largas. y se rastrean menos de 4 satélites. redes geodésicas. Es una técnica manera muy eficiente para medir muchos puntos que están muy cerca uno de otro. estudios de tectónica de placas.0. Se utiliza para aplicaciones similares al cinemático. pero es comparativamente lento. Una forma muy efectiva de medir detalles. etc.Usado para establecer redes de control locales. si existen obstrucciones hacia el cielo. Esto permite calcular las coordenadas y mostrarlas en tiempo real. etc. lo cual toma entre 5 y 10 minutos.Utilizado para líneas largas. mientras se lleva a cabo el levantamiento. el equipo deberá volverse a iniciar.1 Técnicas de medición GPS
Existen diferentes técnicas de medición que pueden ser utilizadas por la mayoría de receptores topográficos GPS.0es
. Estático Rápido . Estático . incrementar la densidad de redes existentes. Una técnica de proceso conocida como On-the-Fly (OTF). el cual está propenso a recibir interferencia de otras fuentes de radio así como al bloqueo de la línea de vista. Ofrece alta precisión en líneas base de hasta 20km. Cinemático . Esta técnica sin embargo necesita de un radio enlace. tales como puentes. Sin embargo. ya que los resultados son presentados mientras se lleva a cabo el trabajo. y es mucho más rápido que la técnica estática. minimiza esta restricción.
El otro receptor es colocado en el otro extremo de la línea base y es conocido como el Receptor Móvil. El Móvil se puede desplazar para medir la siguiente línea base y volver a comenzar la medición. Es muy importante que exista redundancia en la red que está siendo medida.1 Levantamientos Estáticos
Este fue el primer método en ser desarrollado para levantamientos con GPS. Es importante que los datos sean registrados con la misma frecuencia en cada estación.
GPS Basics -1. Un gran incremento en la productividad se puede conseguir añadiendo un receptor Móvil adicional. Los receptores deben registrar datos durante un cierto periodo de tiempo. Los datos son registrados en ambas estaciones en forma simultánea. Se necesita un buena coordinación entre las diferentes brigadas de topografía para aprovechar la disponibilidad de tres receptores. Puede ser utilizado para la medición de líneas base largas (generalmente 20km -16 millas . los receptores se apagan. 30 ó 60 segundos. El intervalo de registro de datos puede ser establecido en 15. Una vez que se ha registrado suficiente información. Este es conocido como el Receptor de Referencia. el número de satélites observados y la geometría (Dilución de la Precisión o DOP). pasarían desapercibidos. con lo cual se pueden revisar para evitar problemas que de otra manera. Líneas más largas requieren tiempos de observación más largos. El tiempo de observación dependerá de la longitud de la línea. el tiempo de observación deberá ser por lo menos de una hora para una línea de 20km.1.0.5.o más) Se coloca un receptor en un punto cuyas coordenadas son conocidas con precisión en el sistema de coordenadas WGS84. Como regla general. Esto significa que los puntos se deben medir por lo menos dos veces. con 5 satélites y un GDOP prevaleciente de 8. En la siguiente página se muestra un ejemplo.0es
Un punto es medido tres veces y cada punto se mide por lo menos dos veces. formando el triángulo ACD.
GPS Basics -1. el cual también se mide.
Después el receptor en A se desplaza a E y el de C se mueve a B. el que está en B regresa al punto C y se mide la línea EC.0. los receptores se desplazan de E a D y de D a C. Los errores gruesos serán detectados y las mediciones incorrectas serán desechadas.1
La red ABCDE debe ser medida con tres receptores. lo cual proporciona la redundancia necesaria.
Por último. registrando datos durante el tiempo necesario.0es
. el cual es medido. Ahora se forma el triángulo BDE.
El resultado final será la medición de la red ABCDE. Se conocen las coordenadas de A en el sistema WGS84.
Después del tiempo necesario de registro. Los receptores se colocan en los puntos A. B y C.
Se deben efectuar verificaciones para asegurarse que no se presentan errores gruesos en las mediciones. etc. Los datos son registrados y luego son procesados en la oficina.. Cuando se trabaja con dos o más Móviles. Típicamente se utiliza el método Estático Rápido para aumentar la densidad de redes existentes. La transformación calculada será válida para el área incluida entre esos puntos.1. Esta es la manera más eficiente de trabajar. Esto permite que los datos de cada estación puedan ser utilizados como Referencia o como Móvil. Cuando se inicia el trabajo donde no se ha llevado a cabo ningún levantamiento con GPS. Esto permitirá calcular la transformación y de allí todos los puntos medidos con GPS pueden ser convertidos con facilidad al sistema local. se deben observar por lo menos 4 puntos en el perímetro del área de interés. Como se discutió en la sección 4. la primer tarea es la de observar un cierto número de puntos cuyas coordenadas sean conocidas con precisión en el sistema de coordenadas locales. El periodo de tiempo que los Móviles deberán observar en cada punto.2 Levantamientos Estático Rápidos
En los levantamientos Estático Rápidos. para establecer control. es necesario asegurarse que todos los receptores están operando simultáneamente sobre cada punto ocupado.0. puede ser ubicado en cualquier lugar de la red. serán colocados entonces en cada punto conocido.5. Otra manera de conseguir redundancia es colocando dos estaciones de referencia y utilizar un móvil para ocupar los puntos. El Receptor (o los Receptores) Móvil (es).5.0es
. Esto se puede hacer midiendo los puntos nuevamente en un momento diferente del día. El Receptor de Referencia se ubica por lo general sobre un punto conocido y puede ser incluido en los cálculos de los parámetros de transformación. Si no se conoce ningún punto. pero también la más difícil de sincronizar.
GPS Basics -1. depende de la longitud de la línea base desde la Referencia y del GDOP. se elige un punto de Referencia y uno o más Móviles operan con respecto a él. tal como se muestra en el ejemplo de la siguiente página.
La red de puntos 1.y luego al punto 5. un móvil se desplaza al punto 2 y el otro al punto 4.
En forma similar.. final será una red como la que se muestra.0.. En forma alternativa.
El res.0es
Las estaciones de Referencia se colocan en los puntos R y 1. 3. Al día siguiente puede repetirse la medición para descartar errores gruesos.
Transcurrido el tiempo de registro necesario. el Móvil pasa al punto 4. El Móvil ocupa el punto 2.5 debe ser medida desde la estación de Referencia R con tres receptores GPS. Se coloca un Móvil en el punto 1 y el otro en el punto 3.. el Móvil se desplaza al punto 3..2.4..
GPS Basics -1. con un diseño redundante para darle mayor solidez.
. Si en algún punto el Móvil rastrea menos de 4 satélites. o una combinación de las dos. Esto es esencialmente lo mismo que medir un punto con Estático Rápido y permite al programa de post-proceso resolver las ambigüedades cuando se regresa a la oficina. en la cual no es necesaria la iniciación y la iniciación subsecuente cuando el número de satélites observados desciende a menos de cuatro. etc.1. Después de este periodo. Primero.0. el sistema se volverá a iniciar automáticamente al momento de tener suficiente cobertura de satélites. El móvil se inicia desde la referencia. El móvil entonces se puede . El usuario puede registrar posiciones con un intervalo de tiempo predeterminado. Si camina bajo un árbol y pierde la señal de los satélites.
GPS Basics -1..5. (El tiempo depende de la longitud de la línea base desde la Referencia y del número de satélites observados).0es
. aunque con la implementación del RTK su popularidad ha disminuido. Es una variable de la técnica cinemática. La Referencia y el Móvil se activan y permanecen absolutamente estáticos por 5-20 minutos. el Móvil se puede mover libremente. Esta parte de la medición se conoce comúnmente como la cadena cinemática. registro de trayectorias. La técnica involucra un Móvil que se desplaza y cuya posición puede ser calculada en relación con la Referencia. puede registrar otras posiciones. Cinemático OTF (On The Fly) Una advertencia importante cuando se opera en levantamientos cinemáticos es que hay que evitar moverse muy cerca de objetos que pudieran bloquear las señales de los satélites del receptor Móvil. intervalos predefinidos. el Móvil tiene que realizar el procedimiento conocido como iniciación. desplazarse a una posición donde se registren 4 o más satélites y realizar nuevamente la iniciación antes de continuar. Al inicio de la medición el operador puede comenzar a caminar con el receptor móvil y registrar datos.3 Levantamientos Cinemáticos
La técnica cinemática se utiliza generalmente para levantamiento de detalle.. Las posiciones donde el operador lo pueden ser registradas en desee. hay que detenerse.. El método Cinemático OTF es un método de procesamiento que se aplica a la medición durante el post-proceso. registrando datos.y también en los puntos desplazar..
2W. etc. árboles. la mayoría de los países restringe legalmente la potencia de salida entre 0. El Móvil también tiene un radio enlace y recibe las señal transmitida de la Referencia. Asimismo. La altura de la antena del transmisor. las ambigüedades son resueltas y el Móvil puede registrar puntos y sus coordenadas. Esto es similar al proceso de inicio realizado en un levantamiento cinemático OTF con post-proceso. Una vez que se ha completado el inicio. de otra manera el Móvil puede perder la ambigüedad. estaqueo. puede empezar con el proceso de inicio. Es un tipo de levantamiento cinemático al vuelo efectuado en tiempo real. En términos generales. Cuando está rastreando satélites y recibiendo datos de la Referencia. Sin embargo. vale la pena considerar los siguientes factores al tratar de optimizar el desempeño del radio. La potencia del radio transmisor.0. Una vez que el Receptor de Referencia se ha instalado y está transmitiendo datos mediante el radio enlace. replanteo. las precisiones de las líneas base serán del orden de 1 .4 Levantamientos RTK
Cinemático en Tiempo Real (por sus siglas en inglés Real Time Kinematic). la diferencia principal es que el proceso se realiza en tiempo real. a mayor potencia mayor rendimiento. se pueden presentar problemas cuando se mide cerca de obstrucciones tales como edificios altos. 1. menores serán los problemas por la falta de línea de visibilidad y aumentará el alcance de las comunicaciones por radio. Cuanto más alto se pueda instalar la antena.5cm.
GPS Basics -1. Por lo tanto. Esto incluye levantamientos de detalles. La Estación de Referencia tiene un radio enlace conectado y retransmite los datos que recibe de los satélites.5. Las comunicaciones por radio se pueden ver afectadas por la falta de línea de visibilidad. el tipo de antena también influye en el alcance. Si esto sucede la posición calculada es mucho menos precisa. ya que cuanto más largo sea este. etc. se presentarán más pérdidas. El Radio Enlace La mayoría de los sistemas RTK GPS emplean pequeños radio módems UHF. aplicaciones COGO. El RTK se está convirtiendo en el método más común para realizar levantamientos GPS de alta precisión en áreas pequeñas y puede ser utilizado en aplicaciones donde se utilizan las estaciones totales convencionales. se puede activar el Receptor Móvil. 2. Además. Estos dos conjuntos de datos pueden ser procesados juntos en el Móvil para resolver las ambigüedades y obtener una posición muy precisa en relación con el Receptor de Referencia.1. ya que la señal de los satélites puede ser bloqueada. Muchos de los usuarios experimentan problemas con la radio comunicación del sistema RTK. Otros factores que afectan el rendimiento incluyen la longitud del cable de antena. El mismo principio se aplica para la antena receptora. Es importante mantener contacto con el Receptor de Referencia. En este punto .5 .0es
. Este receptor también recibe los datos de los satélites directamente desde su propia antena.
Cualquier movimiento o vibración de la antena puede afectar negativamente al resultado.2 Preparación del Levantamiento 5. Comunicación entre los miembros de la brigada 5. se recomienda completar una hoja de registro por cada punto medido.3 Consejos durante la operación
Antes de salir al campo.
GPS Basics -1. Se recomienda medir la altura de la antena al inicio y al final de una sesión de medición. Los siguientes aspectos deben ser considerados: 1. con suficiente capacidad 7.0. Durante los levantamientos estáticos y estático rápidos. En los levantamientos Estáticos y Estático Rápidos. Esta práctica se aplica también al periodo de inicio Estático Rápido de los levantamientos Cinemáticos (pero no a los cinemáticos OTF ni RTK). Coordenadas de la Estación de Referencia 6. Para levantamientos Estáticos y Estático Rápidos. En la siguiente página se muestra un ejemplo.0es
. Programa de Observación. Este es uno de los errores más comunes cuando se llevan a cabo levantamientos GPS. El principal objetivo debe ser contar con suficiente información para determinar los parámetros de transformación y obtener redundancia de las observaciones. el cual tiene altura constante. Cables de repuesto 4. Licencias de Radio 2. Baterías cargadas 3.5. la antena GPS debe permanecer totalmente inmóvil. el topógrafo necesita preparar el trabajo. Tarjetas de Memoria. es muy importante medir la altura de la antena de manera correcta. la antena se monta en un bastón. En los levantamientos cinemáticos y RTK.
. de Épocas Núm. de serie del Sensor Tipo de Operación Tipo de Antena Lectura de Altura Hora de Inicio Hora de Término Núm. de satélites GDOP Fecha Operador Notas
GPS Basics -1.Hoja de Registro
Id de Punto Núm.0.
Elipsoide Local Elipsoide que se ha definido para ajustarse lo mejor posible a una parte específica de la Tierra.0es
Efemérides Lista de posiciones o ubicaciones de un objeto celeste en función del tiempo. El factor DOP indica la fortaleza geométrica de la constelación de los satélites en el momento de la medición. Véase Altura Ortométrica. Los términos estándar empleados en GPS son: GDOP coordenadas de posición tridimensional más el retraso del reloj PDOP tres coordenadas HDOP dos coordenadas horizontales VDOP únicamente altura TDOP únicamente retraso del reloj HTDOP posición horizontal y hora Disponibilidad Selectiva (SA) Degradación de la precisión de la posición puntual para los usuarios civiles establecida por el Departamento de Defensa de los E. Época Instante fijo y particular de tiempo.
GPS Basics -1.. El SA se introduce como degradación del reloj o de la órbita de los satélites GPS.0. a menos que se especifique otra cosa. Generalmente.U. Dos elementos definen un elipsoide: generalmente se dan a conocer como la longitud del semi-eje mayor a y el achatamiento f. los elipsoides locales se ajustan para un país o un cierto grupo de países.
Elevación Altura sobre el Geoide. figura matemática formada al hacer girar una elipse alrededor de su eje menor (a veces se le denomina también esferoide). empleado como punto de referencia en una escala temporal.Dilución de la Precisión (DOP) Descripción de la contribución (puramente geométrica) a la incertidumbre para fijar una posición. Error de las Efemérides Diferencia entre la ubicación actual del satélite y la ubicación predicha por los datos orbitales de satélite (efemérides). Elementos Orbitales Keplerianos Permiten la descripción de cualquier órbita astronómica: a: e: w: W: i: n: semi-eje mayor excentricidad argumento de perigeo ascensión recta del nodo ascendente inclinación anomalía verdadera
Elipsoide En Geodesia.
choca contra la frecuencia constante generada en el receptor. Geodesia Ciencia que estudia el tamaño y la forma de la Tierra. La frecuencia de la fase portadora GPS en L1 es de 1575. respectivamente.60 MHz
Frecuencia Resultante Cualquiera de las dos frecuencias adicionales obtenidas al combinar las frecuencias de dos señales.23 MHz. e = (1 . Excentricidad Distancia desde el centro de una elipse hacia el foco de su semi-eje mayor. Las frecuencias resultantes son iguales a la suma o la diferencia de las dos señales originales.0es
.42 MHz y en L2 es de 1227. respectivamente. Frecuencia de Fase Portadora Frecuencia de la salida fundamental no modulada de un radiotransmisor. L1 = 154F = 1575.Error Multitrayectoria Error de posicionamiento.b2/a2)1/2 donde a y b son el semi-eje mayor y semi-eje menor. proveniente del satélite. Las frecuencias de fase portadora en L1 y L2 son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Fase Observable Véase Fase Portadora Reconstruida
Fase Portadora Reconstruida Diferencia entre la fase de la fase portadora GPS recibida y con variación Doppler y la fase de una frecuencia de referencia nominalmente constante. resultante de la interferencia entre las ondas de radio que han viajado entre el transmisor y el receptor por dos trayectorias de diferente longitud de onda. Frecuencia Fundamental La frecuencia fundamental empleada en GPS es de 10. de la elipse. GDOP Dilución de la Geometría de la precisión —> Dilución de la precisión Geocéntrico Relacionado con el centro de la Tierra.60 MHz. Frecuencia Resultante de Portadora Fase de la señal que permanece cuando la señal de portadora.
GPS Basics -1.42 MHz L2 = 120F = 1227.0. generada en el receptor. Estimación por mínimos cuadrados Proceso de estimación de parámetros desconocidos que se efectúa minimizando la suma de los cuadrados de los residuales de una medición.
Inclinación Ángulo formado entre el plano orbital de un objeto y un plano de referencia (por ejemplo. Levantamiento Estático El término Levantamiento Estático se emplea en conjunción con el sistema GPS para todas las aplicaciones de levantamientos no cinemáticos. Intervalo de Chips Número de chips por segundo (por ejemplo. el cual se extendería imaginariamente a lo largo de toda la superficie terrestre de no existir los continentes. Este tipo de levantamientos es posible gracias al algoritmo de resolución rápida de ambigüedades presente en el programa SKI. Si ocurre una pérdida de señal. el plano ecuatorial). Levantamiento Parar y Seguir El término de Levantamiento Parar y Seguir se emplea en conjunción con el sistema GPS para designar un tipo especial de levantamiento cinemático. el receptor móvil se desplaza a los demás puntos sin perder la señal de ningún satélite.023*106 cps) Intervalo de sesgo entero Véase Ambigüedad Latitud Ángulo entre la normal al elipsoide y el plano ecuatorial. Esta superficie es perpendicular en todos los puntos a la fuerza de gravedad.0.
GPS Basics -1. Hora Local La hora local es igual al tiempo medio de Greenwich + huso horario. código C/A : 1.Geoide Superficie equipotencial que coincide con el nivel medio del mar. Lo anterior incluye los siguientes modos de operación: • Levantamiento Estático • Levantamiento Estático Rápido
Levantamiento Estático Rápido Término empleado en conjunción con el sistema GPS para levantamientos estáticos con períodos cortos de observación. GPS Sistema de Posicionamiento Global Gradícula Cuadrícula plana que representan las líneas de Latitud y Longitud de un elipsoide. Posterior a la inicialización (para determinar las ambigüedades) en el primer punto. Nótese que el Tiempo medio de Greenwich es aproximadamente el mismo que el Tiempo GPS. Solo se requieren unas cuantas épocas en estos otros puntos para obtener una solución con la precisión requerida. Huso Horario Huso Horario = Hora Local – Tiempo medio de Greenwich (GMT). Tiene un valor de cero sobre el ecuador y de 90° en los polos.0es
. se debe iniciar nuevamente.
Meridiano Línea imaginaria que une el polo sur con el polo norte y pasa por el ecuador a los 90°.0es
. Una medición de triple diferencia (entre receptores. Longitud Es el ángulo que se forma entre el meridiano de Greenwich y el meridiano que pasa por el punto en cuestión.
Retraso de la Propagación Atmosférica Retraso de tiempo que afecta a las señales de los satélites. Modo Cuadrático de Recepción Método empleado para la recepción de señales GPS en L2.
GPS Basics -1. debido a la ionosfera y troposfera. Longitud de Banda Medición del ancho del espectro de una señal (representación del dominio de la frecuencia de una señal) expresada en Hertz. satélites y tiempo) se obtiene al hacer la diferencia entre una medición de doble diferencia en una época y la misma medición en una época distinta. por dos receptores que observan el mismo satélite. Las señales GPS son señales bifásicas moduladas. con valores máximos de 180° en un sentido y otro. Una medición de una diferencia (entre receptores) consiste en la diferencia instantánea de fase de la señal recibida. donde la función de amplitud A es una secuencia de valores +1 y -1 (para representar los cambios de fase de 0° y 180° respectivamente). que duplica la fase portadora y no emplea el código P. tendrá un valor de 0° en Greenwich y se mide hacia el este o el oeste. Se pueden modelar por medio de: y = A cos (wt + p).0.Línea Base Longitud del vector tridimensional entre un par de estaciones en las que se han registrado simultáneamente datos GPS y se procesan con técnicas diferenciales. por convención las mediciones de fase GPS se diferencian en el orden aquí descrito: primero entre los receptores. respectivamente) en una fase portadora constante. después entre los satélites y por último a lo largo del tiempo. Una medición de doble diferencia (entre receptores y satélites) se obtiene al hacer la diferencia entre la medición de una diferencia para un satélite con respecto a la correspondiente medición de una diferencia del satélite de referencia elegido. medida simultáneamente.
Mediciones Diferenciales Las mediciones GPS se pueden diferenciar entre receptores. Línea de Rumbo Término empleado en navegación. Aunque existen varias combinaciones posibles. Modulación Binaria Bifásica Cambio de fase de 0° o de 180° (para representar 0 o 1 en binario. que son capas atmosféricas de la Tierra. Por lo tanto. entre satélites o a lo largo de un cierto tiempo. Trayectoria entre dos puntos con rumbo constante.
Posicionamiento Diferencial Determinación de coordenadas relativas entre dos o más receptores que rastrean simultáneamente las mismas señales GPS. Es el formato estándar de salida para datos de tiempo y posición de equipos GPS. protocolos de transmisión de datos.0. Proyección Transversa de Mercator Proyección cilíndrica conforme que se basa en un cilindro que envuelve a la Tierra.NAVSTAR Acrónimo de Navigation System with Time and Ranging. Cada serie de coordenadas se determina a partir de una sola muestra de datos y se generalmente se calcula en tiempo real. NMEA Del Inglés: National Marine Electronics Association. medida a lo largo de la normal al elipsoide. empleando datos previamente colectados por receptores GPS. amplitud o fase) que puede modificarse por modulación a partir de un valor conocido de referencia. Proyección Conforme Proyección cartográfica en la que se conservan los ángulos sobre el elipsoide después de ser proyectados sobre el plano. nombre original del sistema GPS. utilizando un cono sobre una esfera como figuras de referencia.
Posicionamiento Relativo Véase Posicionamiento Diferencial Post proceso Proceso de calcular posiciones en tiempo no real. Véase Dilución de la Precisión
Portadora Onda de radio que tiene por lo menos una característica (por ejemplo. Posicionamiento Cinemático Determinación de una serie de tiempo o de coordenadas para un receptor móvil. empleando la información de seudorangos transmitida por los satélites. que define señales eléctricas. el cual se emplea en diversas aplicaciones.0es
. Posicionamiento Puntual Reducción independiente de observaciones efectuada por un receptor en particular. PDOP Dilución de la precisión de la Posición. tiempos y formatos de frases para transmitir datos de navegación entre diversos instrumentos de navegación marítima. frecuencia.
GPS Basics -1. Ondulación Geoidal Distancia de la superficie del elipsoide de referencia al geoide. Proyección Lambert Proyección cónica conforme que proyecta un elipsoide sobre una superficie plana.
que rastrea las señales de los satélites. Término empleado para describir el proceso mediante el cual. RTCM Siglas de Radio Technical Commission for Maritime services. Retraso del Reloj Diferencia constante en la lectura de la hora en dos relojes. El retraso de la fase y de los grupos es de la misma magnitud pero de signo contrario. Comisión establecida para definir un radio enlace diferencial de datos para retransmitir mensajes de corrección GPS a partir de una estación de control a los usuarios en campo. El retraso de grupos depende también de la dispersión de la ionosfera y afecta la modulación de las señales (códigos). RINEX Siglas de Receiver INdependent EXchange format. Salto de Ciclo Discontinuidad de un número entero de ciclos en la medición de señal de fase portadora.Rango Término empleado en navegación para referirse a la longitud de la trayectoria entre dos puntos. Conjunto de definiciones y formatos estándar para promover el libre intercambio de datos GPS. experimenta un retraso. determina sus órbitas y transmite las definiciones de las mismas a la memoria de los satélites.
GPS Basics -1. se resuelven las ambigüedades de fase en el receptor GPS.
RTK Siglas de Real Time Kinematic. que resulta de una pérdida temporal de la señal de satélites GPS.0.U. norte de cuadrícula) y la trayectoria. Retraso de la Propagación Véase Retraso de la propagación atmosférica y Retraso Ionosférico. norte magnético. de manera que ya no es necesario el post-proceso. Rumbo Término empleado en navegación para describir el ángulo entre una dirección de referencia (por ejemplo. Normalmente. Rango de Error del Usuario (UERE) Contribución al rango de medición del error de una fuente individual de error. asumiendo que la fuente de error no está relacionada con el resto de las fuentes de error. norte geográfico. Segmento de Control Equipo en tierra del sistema GPS operado por el gobierno de los E. esta trayectoria es el círculo máximo o la línea de rumbo.0es
. convertida en unidades del rango. El retraso de la fase depende del contenido de electrones y afecta las señales de la fase portadora.
Retraso Inosférico La propagación de una onda a través de la ionosfera (que es un medio heterogéneo y dispersante).
Sesión de Observación Período de tiempo en el cual se registran datos GPS en forma simultánea por dos o más receptores. basado en el código C/A de una frecuencia. El tiempo de propagación aparente es la diferencia entre el momento de la recepción de la señal (medido en el receptor) y el tiempo de emisión (medido por el satélite).0es
. Seudorango Medición del tiempo de propagación de la señal aparente de un satélite a una antena receptora. muy similar al UT2 por correcciones. Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) Nivel más alto de precisión de posicionamiento puntual. Servicio de Posicionamiento Estándar (SPS) Nivel de precisión en el posicionamiento de un punto obtenido con GPS. sistema de tiempo atómico uniforme. Un ejemplo de esta superficie lo constituye el geoide. Tiempo Universal Tiempo medio solar local en el Meridiano de Greenwich UT Abreviatura de Tiempo Universal UT0 UT como se deduce directamente de la observación a las estrellas UT1 UT0 corregido por el movimiento polar UT2 UT1 corregido para variaciones estacionales de la rotación terrestre UTC Coordenadas de Tiempo Universal.
Tiempo GPS Sistema de tiempo continuo basado en el Tiempo de Coordenadas Universales (Coordinated Universal Time (UTC)) del 6 de enero de 1980. Superficie Equipotencial Superficie definida matemáticamente en la cual el potencial de gravedad es el mismo en cualquier punto.
GPS Basics -1.Segmento Espacial Parte del sistema GPS que se encuentra en el espacio. los satélites.
Seudolite Estación GPS terrena diferencial que transmite una señal con estructura similar a la de un satélite GPS. proporcionado por el sistema GPS. Segmento Usuario Parte del sistema GPS que comprende los receptores de las señales GPS. Se basa en el código P de doble frecuencia. Tiempo medio de Greenwich (GMT) Tiempo medio solar del Meridiano de Greenwich. Se emplea como base para establecer el tiempo o la hora estándar a nivel mundial.0. El seudorango difiere del intervalo actual por la influencia del reloj del satélite contra el reloj del usuario. referido en distancia dividida entre la velocidad de la luz. es decir. Sitio Punto en el que se establece un receptor para determinar coordenadas.
Se divide en diferentes zonas. Es una variante de la proyección Transversa de Mercator.Topografía Forma del terreno de una región en particular. WGS 84 Siglas de World Geodetic System 1984.0. cada una de 6° de ancho.
UTM Proyección Universal Transversa de Mercator.0es
. Sistema al cual están referidas todas las mediciones y resultados GPS. Traslocación Método en el que se emplean datos simultáneos de estaciones separadas para determinar la posición relativa de una estación con respecto a otra.996. Véase Posicionamiento Diferencial. Sistema de navegación satelitar que estuvo en servicio de 1967 a 1996. La zona a emplear dependerá de la posición del usuario sobre la Tierra. Transit Antecesor del sistema GPS. con un factor central de escala de 0. Transformación Proceso de transformar coordenadas de un sistema a otro.
GPS Basics -1. ISBN 3110127539 Walter De Gruyter. Lichtenegger and J. Satellite Geodesy: Foundations. Hofmann-Wellenhof. ISBN 3-211-82839-7 Springer Verlag.0. Spilker (Eds. The Global Positioning System: Theory and Applications Bradford W. Kaplan (Ed.0es
. H. GPS Satellite Surveying Alfred Leick. ISBN 0471306266 John Wiley and Sons. ISBN 9997863348 American Institute of Aeronautics and Astronautics. Methods and Applications Gunter Seeber.). Parkinson and James J. Collins. Understanding GPS: Principles and Applications Elliot D. ISBN 0890067937 Artech House.Lecturas recomendadas
GPS Theory and Practice B.
......................................................................................... 56 Achatamiento ...................................................... 54 Ambigüedad ........ 39.... 53 Cinemático en Tiempo Real (RTK) .......... .............. 30..... 51 Dilución de la precisión (DOP) ........ 45............................. 39..... 53 Constelación de los satélites . 52 Deflexión de la vertical ......................................................... 39.............................. 18...... 39... 17...................... 44 Círculo máximo .. 56 (RTK) ............................ 56 Cartesianas ............... 53 Código ........... 45.. 50 Configuración de los satélites ....... 50 Antena de bobina anular ... 49
Datos compactados .................................... ......... 50 Día sidéreo ................... 49 Cinemático ......... 55 Código Y ..................... 49 Código C/A ............ 57 Día solar ................. 51 Altura ortométrica ............. 49 Chip ........................................................ 48 Ancho de Zona .............................. ....... 45. 49 Constante gravitacional .......... 8..... 57 Dilución de la precisión ............................. 13 Doble diferencia .........0es
Banda L ...................... 39......... 54
Efemérides ........................ 56 Disponibilidad Selectiva (S/A)................ 23............................. 51 Época ............................ 40 Estático Rápido .............. 51 Elipsoide ........ 51 Elementos orbitales Keplerianos .................................... 50 Datum geodésico ............ 56 Coordenadas cartesianas .......... 28. 54 Excentricidad ................................................... 56 Datos de mensajes ......... 51 Error multitrayectoria ........ Véase Fuentes de Error
Cambio Doppler ...... 30..... 58 Comparación del retraso .......................................... 55 Código Seudoaleatorio del Ruido (PRN) ........................................... 53 Elevación ............................. 28. 51
GPS Basics -1.....................Índice alfabético A
(PRN) . 39.......................................................... 18........... 55 (RTK) ........ 51 Disponibilidad selectiva (S/A) ...................................................... 52 Acimut ....... 48 Altura elipsoidal ....... 28......... 22......................... 13.......................... 58 Ángulo de elevación ................... 7............................................... 16 Anti-Spoofing (A-S) 1 .............. 49 Código P ....... 42 Estimación por mínimos cuadrados .......................... 48 Anti-Spoofing (A-S)........................................... 57 Canal receptor ............. 24............................ 49 Datos crudos ..........................0...... 10.............. 54 Estático ............... 50 DGPS ..... ................................................ 45............................................................................ 20............. 56 Conforme Proyección .... 36 Ángulo cenital .................................. 44.................................... Véase Fuentes de error Distancia al satélite ......................... 19.......... 56 Cinemático On the Fly (OTF) ......................... 39..... 51 Canal cuadrático ........... 48 Almanaque .......................
............................. 37 Método de Interpolación ..................... 53 33 49 53
GDOP ... 51.. 36.......... 14
HDOP ... 17.................... 36............................................... 48 Multitrayectoria ............ 33 Método de Un Paso ...... 22.........................0es
Inclinación ....................... 57
Mediciones diferenciales ............................ 33........... 23.... 52 GPS ............................................. 49 Fuentes de error .................. 48
Ondulación geoidal ........................................... 28....................... 52 Geoide .........F
Falso Este ................................................................. 54 NMEA ........ 28. ................................... 37 Fase diferencial ............. .................................................................................... 30.....0................................... 54
Lambert . 48 Línea de rumbo .... 36................. Véase Dilución de la precisión (DOP) Geocéntrico .............................................. Intervalo de sesgo entero . 55 Fase portadora ....... 5............... 36.......................... 49 Fase portadora reconstruida ... 16...................... 37 Levantamiento Estático ..................................... 17............................................... 29 Longitud .............. 33 Método Stepwise ............................................ 54 Meridiano Central . Interpolación .............................. 50 Meridiano ...... 56 Frecuencia fundamental .......... 48 Frecuencia resultante de portadora ....................................... 57 Línea base ..................... 28................................................ 53
NAVSTAR .................................... 52 Frecuencia resultante ........................ 33 Modo cuadrático de recepción ............... 52 GDOP.. 52 Gradícula ......................................... 32 HTDOP ............................... 56 Locales ....... 51 Huso horario .................................... 52
GPS Basics -1....................... Intervalo de Chip ........... 52 Geodesia ...................................................................... 57 Levantamiento Estático Rápido ........... 22 Fase observable .. 57 Modulación binaria bifásica .................................................... 51 Helmert .............. 54 Longitud de Banda ....... 37 Falso Norte ........ 56 Levantamiento Parar y Seguir ............................ 37 Latitud ............ 53 Latitud de origen .............................................................................
................................................................. 57 Transformación ................................... 33 Superficie equipotencial ..... 33 Universal Transversa de Mercator ..................... 24 Retraso de la propagación atmosférica ... 55 Rango de error del usuario (UERE) .................... 49 Posicionamiento diferencial .......................................................................................... 53 Tiempo Universal ... 49 Segmento espacial . 45 Rango ...................... 57 Segmento usuario . 31................ 56 RTCM .................................... 84 58
GPS Basics -1................................ 53 Proyección Transversa de Mercator ............. 58 Topografía ........... 17. 58
Radio enlace ... ..... 48
Salto de ciclo .................................. 50 Segmento de control ................................... 57 Stepwise ..... 56 Rumbo ......0es
WGS ....... 21......................................................................................... 31 Transformación de Helmert ...... 58 Receptor de Referencia ........ 32 Transit ................................... 55 Posicionamiento relativo . 55 Seudolite ................ 58
RINEX ................................ 15 Vapor de agua..................................... 34 Proyección Lambert ............................................... 20 Receptor móvil .................................................................................... 37 PDOP . 16 Reloj del satélite y del receptor .......................................... 55 Portadora .. 56 RTK .................... 58
Un paso ...... 45......................................... 51....................................................................0..... 14........................ 20 Reloj (del satélite y del receptor) ............................................................. 56 Post proceso ........................................... 35 Traslocación ...................... 58 Transformación de coordenadas ... 53
Vapor de agua ........................ 16 Resolución de Ambigüedades ............. 51
TDOP ..... 55 Sistema de coordenadas ................. 36 UTM ............. 55 Proyección .. 39 Tiempo GPS ....................................... 8.......................................... 39................. 51
Tiempo medio de Greenwich (GMT) ........................................... 17.... 58 Transversa de Mercator . Véase Fuentes de error VDOP .............................................................................................................P
Paralelo estándar ......................................................................................... 55 Retraso del reloj 49 Retraso ionosférico ........................................... 48 Retraso de la propagación ......... ............................................................... 50 Posicionamiento puntual .... 28 Sitio ................. 58 Servicio de posicionamiento estándar (SPS) .......................... 22......... 55 Seudorango ..... 57 Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) ...... 51 Técnicas de medición (GPS) ............
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