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Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia
UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO.
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y METALURGIA.
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS.
CARACTERISTICAS DEL GPS.
CURSO:
GEODESIA APLICADA A LA MINERIA.
DOCENTE:
Ing. JUAN VILLARREAL.
PRESENTADO POR:
FERNANDEZ SANCHEZ, Brandy William.
.
HUARAZ
NOVIEMBRE 2013.
Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia
A NUESTROS PADRES
Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia
INDICE
PORTADA
DEDICATORIA
INTRODUCCION
1.-Historia.
2.-Definicion.
3.-Caracteristicas Técnicas y Prestaciones del GPS.
3.1.-Segmento Espacial.
4.-Evolucion del GPS.
5.-Funcionamiento.
6.-Fiabilidad de los Datos.
7.-Fuentes de Error.
8.-DGPS O GPS Diferencial.
8.1.-Estacion Motorizada (Referencia).
8.2.-Equipo Usuario.
8.3.-Una Corrección Directamente Aplicada a la Posición.
8.4.-Una Corrección Aplicada a la Pseudodistancias de Cada uno de los Satélites.
9.-Integracion con Telefonía Móvil.
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10.-GPS y la Teoría de la Relatividad.
11.-Modelos del GPS.
11.1.-GPS Básicos o Simples.
11.2.-GPS para Ayudas en Topografía.
11.3.-GPS para Ayudas en Hidrografía y Navegación Segura.
12.-Aplicaciones.
ANEXOS.
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Introducción.
La globalización de los mercados en el mundo de los negocios no tiene precedente. Esto
ha intensificado drásticamente la competencia entre las empresas de todo el mundo y las
ha impulsado a buscar mayor eficiencia y productividad.
Bajo esta perspectiva, las empresas deben desarrollar una visión que les permita
entender como son influenciadas por estos cambios; como afectan su operación
y estrategias.
Independientemente a la evolución de los productos y servicios, la disponibilidad
de medios de comunicación eficientes, el incremento en la oferta de medios
de transporte y la integración económica de regiones y países hacen que
la Logística tome un importante papel dentro del desarrollo de fuerzas competitivas
El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) desarrollado
por Estados Unidos, se ha incorporado masivamente a todo tipo de trabajos que
necesitan de una precisión exhaustiva a la hora de determinar la posición en que se
encuentra un barco, un avión, un coche, un explorador o un iceberg sobre nuestro
planeta.
La base de este sistema consiste en un conjunto de 21 satélites que en todo momento
están describiendo una órbita en torno a la Tierra. Estos satélites emiten su señal durante
las 24 horas del día. La recepción de varias de estas señales es lo que permite al GPS
portátil (del tamaño de un transistor de bolsillo), calcular su posición en la Tierra. A
mayor número de satélites "visibles" por el aparato, más precisos son los cálculos. Con
sucesivas posiciones el receptor puede suministrarnos otros datos derivados, como
nuestra posición exacta y relativa, la velocidad de navegación o desplazamiento, cómo
debemos cambiar el rumbo para llegar a nuestro destino y otras opciones.
Existe una red similar desarrollada por los rusos (GLONASS) que mantiene muchas
similitudes con el sistema americano tanto en su fundamento como en su utilización,
pero que no da cobertura en toda la Tierra. Como la red GPS, la GLONASS ofrece dos
niveles de servicio, proporcionando a los usuarios civiles una precisión en la posición
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horizontal de 60 metros y una precisión en la posición vertical de 75 metros (así pues, el
error en un mapa a escala 1:50.000 puede ser de 1 ó 1’5 mm).
Las nuevas tecnologías de posicionamiento global desarrolladas por los centros
de investigación en materia de defensa se han ido extendiendo al resto de
la sociedad (...) pero a pesar de que esto es así, lo cierto es que el Departamento de
Defensa estadounidense sigue manteniendo un cierto control sobre las posibilidades de
posicionamiento global, al introducir un error intencionado en la señal suministrada por
la constelación de satélites.
Este hecho hace que, para determinadas aplicaciones que requieran mucha exactitud,
sean necesarias las correcciones de estos errores presentes en las lecturas realizadas por
los GPS portátiles; dichas correcciones se hacen con el GPS Diferencial (DGPS).
Con la existencia de las dos redes de satélites, y para mejorar la precisión de la
localización obtenida, en 1988 comenzó un proyecto para analizar la posibilidad de
utilizar ambos sistemas conjuntamente para uso civil. Cada uno de los sistemas utiliza
distintos estándares de referencia de tiempo y espacio, pero la conversión entre ambos
no es excesivamente complicada.
En el campo civil existe un amplio abanico de usos: la navegación aérea y marítima,
control de flotas de camiones, medir la deriva de los continentes, utilizar el sistema para
realizar senderismo por la montaña, etc.
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1.-Historia.
En 1957, la Unión Soviética lanzó al espacio el satélite Sputnik I, que era monitorizado
mediante la observación del efecto Doppler de la señal que transmitía. Debido a este
hecho se comenzó a pensar que, de igual modo, la posición de un observador podría ser
establecida mediante el estudio de la frecuencia Doppler de una señal transmitida por un
satélite cuya órbita estuviera determinada con precisión.
La armada estadounidense rápidamente aplicó esta tecnología, para proveer a los
sistemas de navegación de sus flotas de observaciones de posiciones actualizadas y
precisas. Así surgió el sistema TRANSIT, que quedó operativo en 1964, y
hacia 1967 estuvo disponible, además, para uso comercial.
Las actualizaciones de posición, en ese entonces, se encontraban disponibles cada 40
minutos y el observador debía permanecer casi estático para poder obtener información
adecuada.
Posteriormente, en esa misma década y gracias al desarrollo de los relojes atómicos, se
diseñó una constelación de satélites, portando cada uno de ellos uno de estos relojes y
estando todos sincronizados con base en una referencia de tiempo determinado.
En 1973 se combinaron los programas de la Armada y el de la Fuerza Aérea de los
Estados Unidos (este último consistente en una técnica de transmisión codificada que
proveía datos precisos usando una señal modulada con un código de PRN (Pseudo-
Random Noise: ruido pseudo-aleatorio), en lo que se conoció como Navigation
Technology Program (programa de tecnología de navegación), posteriormente
renombrado como NAVSTAR GPS.
Entre 1978 y 1985 se desarrollaron y lanzaron once satélites prototipo experimentales
NAVSTAR, a los que siguieron otras generaciones de satélites, hasta completar la
constelación actual, a la que se declaró con «capacidad operacional inicial» en
diciembre de 1993 y con «capacidad operacional total» en abril de 1995.
En 2009, este país ofreció el servicio normalizado de determinación de la posición para
apoyar las necesidades de la OACI, y ésta aceptó el ofrecimiento.
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2.-Definicion.
En síntesis podemos definir el GPS como un Sistema Global de Navegación por Satélite
(GNSS) que nos permite fijar a escala mundial la posición de un objeto, una persona, un
vehículo o una nave. La precisión del GPS puede llegar a determinar los punto de
posición con errores mínimos de cm (GPS diferencia), aunque en la práctica hablemos
de metros.
El global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo
la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de
centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de
precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de
Defensa de los Estados Unidos. El sistema GPS está constituido por 24 satélites y utiliza
la triangulación para determinar en todo del globo la posición con una precisión de más
o menos metros.
El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra, a
20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra.
Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza
automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales
indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas
señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar
las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante
"triangulación" (método de trilateración inversa), la cual se basa en determinar la
distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se
determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo
además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se
obtiene las posiciones absolutas o coordenadas reales del punto de medición. También
se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes
atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.
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Figura1.Satélite NAVSTAR GPS.
3.-Caracteristicas y Prestaciones Técnicas del GPS.
El Sistema Global de Navegación por Satélite lo componen:
3.1.-Segmento Espacial.
Satélites en la constelación: 24 (4 × 6 órbitas)
Altitud: 20200 km
Período: 11 h 58 min (12 horas sidéreas)
Inclinación: 55 grados (respecto al ecuador terrestre).
Vida útil: 7,5 años
Segmento de control (estaciones terrestres)
Estación principal: 1
Antena de tierra: 4
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Estación monitora (de seguimiento): 5, Colorado Springs, Hawái, Kwajalein,
Isla de Ascensión e Isla de Diego García
Señal RF
Frecuencia portadora:
Civil – 1575,42 MHz (L1). Utiliza el Código de Adquisición Aproximativa
(C/A).
Militar – 1227,60 MHz (L2). Utiliza el Código de Precisión (P), cifrado.
Nivel de potencia de la señal: –160 dBW (en superficie tierra).
Polarización: circular dextrógira.
Exactitud
Posición: oficialmente indican aproximadamente 15 m (en el 95% del tiempo).
En la realidad un GPS portátil mono frecuencia de 12 canales paralelos ofrece
una precisión de 2,5 a 3 metros en más del 95% del tiempo. Con el WAAS /
EGNOS / MSAS activado, la precisión asciende de 1 a 2 metros.
Hora: 1 ns.
Cobertura: mundial
Capacidad de usuarios: ilimitada
Sistema de coordenadas:
Sistema Geodésico Mundial 1984 (WGS84).
Centrado en la Tierra, fijo.
Integridad: tiempo de notificación de 15 minutos o mayor. No es suficiente para la
aviación civil.
Disponibilidad: 24 satélites y 21 satélites. No es suficiente como medio primario de
navegación.
4.-Evolucion del Sistema del GPS.
El GPS está evolucionando hacia un sistema más sólido (GPS III), con una mayor
disponibilidad y que reduzca la complejidad de las aumentaciones GPS. Algunas de las
mejoras previstas comprenden:
Incorporación de una nueva señal en L2 para uso civil.
Adición de una tercera señal civil (L5): 1176,45 MHz
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Protección y disponibilidad de una de las dos nuevas señales para servicios
de Seguridad Para la Vida (SOL).
Mejora en la estructura de señales.
Incremento en la potencia de señal (L5 tendrá un nivel de potencia de –154 dB).
Mejora en la precisión (1 – 5 m).
Aumento en el número de estaciones de monitorización: 12 (el doble)
Permitir mejor interoperabilidad con la frecuencia L1 de Galileo
El programa GPS III persigue el objetivo de garantizar que el GPS satisfaga requisitos
militares y civiles previstos para los próximos 30 años. Este programa se está
desarrollando para utilizar un enfoque en 3 etapas (una de las etapas de transición es el
GPS II); muy flexible, permite cambios futuros y reduce riesgos. El desarrollo de
satélites GPS II comenzó en 2005, y el primero de ellos estará disponible para su
lanzamiento en 2012, con el objetivo de lograr la transición completa de GPS III en
2017. Los desafíos son los siguientes:
Representar los requisitos de usuarios, tanto civiles como militares, en cuanto a
GPS.
Limitar los requisitos GPS III dentro de los objetivos operacionales.
Proporcionar flexibilidad que permita cambios futuros para satisfacer requisitos de
los usuarios hasta 2030.
Proporcionar solidez para la creciente dependencia en la determinación de posición
y de hora precisa como servicio internacional.
El sistema ha evolucionado y de él han derivado nuevos sistemas de posicionamiento
IPS-2 se refiere a Inertial Positioning System, sistema de posicionamiento inercial, un
sistema de captura de datos, que permite al usuario realizar mediciones a tiempo real y
en movimiento, el llamado Mobile Mapping. Este sistema obtiene cartografía móvil 3D
basándose en un aparato que recoge un escáner láser, un sensor inercial, sistema GNSS
y un odómetro a bordo de un vehículo. Se consiguen grandes precisiones, gracias a las
tres tecnologías de posicionamiento: IMU + GNSS + odómetro, que trabajando a la vez
dan la opción de medir incluso en zonas donde la señal de satélite no es buena.
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Figura 2.Estación y receptor GPS profesionales para precisiones centímetros.
5.-Funcionamiento.
La información que es útil al receptor GPS para determinar su posición se llama
efemérides. En este caso cada satélite emite sus propias efemérides, en la que se incluye
la salud del satélite (si debe o no ser considerado para la toma de la posición), su
posición en el espacio, su hora atómica, información doppler, etc.
Mediante la trilateración se determina la posición del receptor:
Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la
esfera, con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor.
Obteniendo información de dos satélites queda determinada una circunferencia que
resulta cuando se intersecan las dos esferas en algún punto de la cual se encuentra el
receptor.
Teniendo información de un cuarto satélite, se elimina el inconveniente de la falta de
sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los satélites. Y es
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en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una posición 3D exacta
(latitud, longitud y altitud).
Figura 3. Receptor GPS.
6.-Fiabilidad de los Datos.
Debido al carácter militar del sistema GPS, el Departamento de Defensa de los EE. UU.
Se reservaba la posibilidad de incluir un cierto grado de error aleatorio, que podía variar
de los 15 a los 100 m. La llamada disponibilidad selectiva (S/A) fue eliminada el 2 de
mayo de 2000. Aunque actualmente no aplique tal error inducido, la precisión intrínseca
del sistema GPS depende del número de satélites visibles en un momento y posición
determinados.
Con un elevado número de satélites siendo captados (7, 8 ó 9 satélites), y si éstos tienen
una geometría adecuada (están dispersos), pueden obtenerse precisiones inferiores a 2,5
metros en el 95% del tiempo. Si se activa el sistema DGPS llamado SBAS (WAAS-
EGNOS-MSAS), la precisión mejora siendo inferior a un metro en el 97% de los casos.
Estos sistemas SBAS no se aplican en Sudamérica, ya que esa zona no cuenta con este
tipo de satélites geoestacionarios. La funcionabilidad de los satélites es por medio de
triangulación de posiciones para brindar la posición exacta de los celulares, vehículos,
etc.
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7.-Fuentes de Error.
La posición calculada por un receptor GPS requiere en el instante actual, la posición del
satélite y el retraso medido de la señal recibida. La precisión es dependiente de la
posición y el retraso de la señal.
Al introducir el atraso, el receptor compara una serie de bits (unidad binaria) recibida
del satélite con una versión interna. Cuando se comparan los límites de la serie, las
electrónicas pueden meter la diferencia a 1% de un tiempo BIT, o aproximadamente 10
nanosegundos por el código C/A. Desde entonces las señales GPS se propagan a la
velocidad de luz, que representa un error de 3 metros. Este es el error mínimo posible
usando solamente la señal GPS C/A.
La precisión de la posición se mejora con una señal P (Y). Al presumir la misma
precisión de 1% de tiempo BIT, la señal P (Y) (alta frecuencia) resulta en una precisión
de más o menos 30 centímetros. Los errores en las electrónicas son una de las varias
razones que perjudican la precisión (ver la tabla).
Fuente Efecto
Ionosfera ± 3 m
Efemérides ± 2,5 m
Reloj satelital ± 2 m
Distorsión multibandas ± 1 m
Troposfera ± 0,5 m
Errores numéricos ± 1 m o menos
Retraso de la señal en la ionosfera y la troposfera.
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Señal multiruta, producida por el rebote de la señal en edificios y montañas
cercanos.
Errores de orbitales, donde los datos de la órbita del satélite no son completamente
precisos.
Número de satélites visibles.
Geometría de los satélites visibles.
Errores locales en el reloj del GPS.
8.-DGPS O GPS Diferencial.
El DGPS (Diferencial GPS), o GPS diferencial, es un sistema que proporciona a los
receptores de GPS correcciones de los datos recibidos de los satélites GPS, con el fin de
proporcionar una mayor precisión en la posición calculada. Se concibió
fundamentalmente debida la introducción de la disponibilidad selectiva (SA).
El fundamento radica en el hecho de que los errores producidos por el sistema GPS
afectan por igual (o de forma muy similar) a los receptores situados próximos entre sí.
Los errores están fuertemente correlacionados en los receptores próximos.
Un receptor GPS fijo en tierra (referencia) que conoce exactamente su posición
basándose en otras técnicas, recibe la posición dada por el sistema GPS, y puede
calcular los errores producidos por el sistema GPS, comparándola con la suya, conocida
de antemano. Este receptor transmite la corrección de errores a los receptores próximos
a él, y así estos pueden, a su vez, corregir también los errores producidos por el sistema
dentro del área de cobertura de transmisión de señales del equipo GPS de referencia.
En suma, la estructura DGPS quedaría de la siguiente manera:
8.1.-Estación Monitorizada (Referencia).
Que conoce su posición con una precisión muy alta. Esta estación está compuesta por:
Un receptor GPS.
Un microprocesador, para calcular los errores del sistema GPS y para generar la
estructura del mensaje que se envía a los receptores.
Transmisor, para establecer un enlace de datos unidireccional hacia los
receptores de los usuarios finales.
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8.2.-Equipo de Usuario.
Compuesto por un receptor DGPS (GPS + receptor del enlace de datos desde la
estación monitorizada).
Existen varias formas de obtener las correcciones DGPS. Las más usadas son:
Recibidas por radio, a través de algún canal preparado para ello, como el RDS en
una emisora de FM.
Descargadas de Internet, o con una conexión inalámbrica.
Proporcionadas por algún sistema de satélites diseñado para tal efecto. En Estados
Unidos existe el WAAS, en Europa el EGNOS y en Japón el MSAS, todos
compatibles entre sí.
En los mensajes que se envían a los receptores próximos se pueden incluir dos tipos de
correcciones:
8.3.-Una Corrección Directamente Aplicada ala Posición.
Esto tiene el inconveniente de que tanto el usuario como la estación monitora deberán
emplear los mismos satélites, pues las correcciones se basan en esos mismos satélites.
8.4.-Una Corrección Aplicada a la Pseudodistancias de Cada Uno de los Satélites.
En este caso el usuario podrá hacer la corrección con los 4 satélites de mejor relación
señal-ruido (S/N). Esta corrección es más flexible.
El error producido por la disponibilidad selectiva (SA) varía incluso más rápido que la
velocidad de transmisión de los datos. Por ello, junto con el mensaje que se envía de
correcciones, también se envía el tiempo de validez de las correcciones y sus
tendencias. Por tanto, el receptor deberá hacer algún tipo de interpolación para corregir
los errores producidos.
Si se deseara incrementar el área de cobertura de correcciones DGPS y, al mismo
tiempo, minimizar el número de receptores de referencia fijos, será necesario modelar
las variaciones espaciales y temporales de los errores. En tal caso estaríamos hablando
del GPS diferencial de área amplia.
Con el DGPS se pueden corregir en parte los errores debidos a:
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Disponibilidad selectiva (eliminada a partir del año 2000).
Propagación por la ionosfera - troposfera.
Errores en la posición del satélite (efemérides).
Errores producidos por problemas en el reloj del satélite.
Para que las correcciones DGPS sean válidas, el receptor tiene que estar relativamente
cerca de alguna estación DGPS; generalmente, a menos de 1000 km. Las precisiones
que manejan los receptores diferenciales son centimétricas, por lo que pueden ser
utilizados en ingeniería.
Figura 3.Estación Leica de referencia DGPS.
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Figura 4. Equipo de campo realizando levantamiento de información sísmica usando un receptor GPS Navcom SF-2040G StarFire montado sobre un mástil.
9.-Integracion con Telefonía Móvil.
Actualmente dentro del mercado de la telefonía móvil la tendencia es la de integrar, por
parte de los fabricantes, la tecnología GPS dentro de sus dispositivos. El uso y
masificación del GPS está particularmente extendido en los teléfonos
móviles Smartphone, lo que ha hecho surgir todo un ecosistema de software para este
tipo de dispositivos, así como nuevos modelos de negocios que van desde el uso del
terminal móvil para la navegación tradicional punto-a-punto hasta la prestación de los
llamados Servicios Basados en la Localización (LBS).
Un buen ejemplo del uso del GPS en la telefonía móvil son las aplicaciones que
permiten conocer la posición de amigos cercanos sobre un mapa base. Para ello basta
con tener la aplicación respectiva para la plataforma deseada
(Android, Bada, IOS, WP, Symbian) y permitir ser localizado por otros.
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Figura 5.Vehículo de la empresa Tele Atlas con GPS cartografiando y fotografiando las carreteras en Rochester, Nueva York (EE. UU.)
10.-GPS y La Teoría de la Relatividad.
Los relojes en los satélites GPS requieren una sincronización con los situados en tierra
para lo que hay que tener en cuenta la teoría general de la relatividad y la teoría especial
de la relatividad. Los tres efectos relativistas son: la dilatación del tiempo, cambio de
frecuencia gravitacional, y los efectos de la excentricidad. La desaceleración relativista
del tiempo debido a la velocidad del satélite es de aproximadamente 1 parte de 10 10, la
dilatación gravitacional del tiempo hace que el reloj del satélite alrededor de 5 partes
entre 1010 más rápido que un reloj basado en la Tierra, y el efecto Sagnac debido a
rotación con relación a los receptores en la Tierra. Si no se tuviese en cuenta el efecto
que sobre el tiempo tiene la velocidad del satélite y su gravedad respecto a un
observador en tierra, se produciría un corrimiento de 38 microsegundos por día, que a su
vez provocarían errores de varios kilómetros en la determinación de la posición.
De acuerdo con la teoría de la relatividad, debido a su constante movimiento y la altura
relativa respecto, aproximadamente, un marco de referencia inercial no giratorio
centrado en la Tierra, los relojes de los satélites se ven afectados por su velocidad. La
relatividad especial predice que la frecuencia de los relojes atómicos moviéndose a
velocidades orbitales del GPS, unos
v = 4 km / s, marcar más lentamente que los relojes terrestres fijos en un factor
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De , o resultar un retraso de unos 7 ms / día, siendo c = velocidad de
la luz en el vacío.
El efecto de desplazamiento de frecuencia gravitacional sobre el GPS, la relatividad
general predice que un reloj más cercano a un objeto masivo será más lento que un reloj
más alejado. Aplicado al GPS, los receptores están mucho más cerca de la Tierra que
los satélites, haciendo los relojes del GPS ser más rápido en un factor de 5 × 10 -10, o
alrededor de 45,9 ms / día.
Al combinar la dilatación del tiempo y desplazamiento de frecuencia gravitacional, la
discrepancia es de aproximadamente 38 microsegundos por día, una diferencia de 4,465
partes de 1010. Sin corrección, los errores en la pseudodistancia inicial se acumularía
aproximadamente unos 10 km / día. Este error en la pseudodistancia inicial se corrige en
el proceso de resolución de las ecuaciones de navegación. Además las órbitas de los
satélites son elípticas, en lugar de perfectamente circulares, lo que causa que los efectos
de la dilatación del tiempo y desplazamiento de la frecuencia gravitacional varíen con el
tiempo. Este efecto excentricidad hace que la diferencia de velocidad de reloj entre un
satélite GPS y un receptor aumente o disminuya en función de la altitud del satélite.
Para compensar esta discrepancia, al patrón de frecuencia a bordo de cada satélite se le
da una tasa de compensación antes del lanzamiento, por lo que marcha un poco más
lento que la frecuencia de trabajo en la Tierra. Concretamente, trabaja a
10.22999999543 MHz en lugar de 10,23 MHz. Dado que el reloj atómico a bordo de los
satélites GPS se ajusta con precisión, hace que el sistema sea una aplicación práctica de
la teoría científica de la relatividad en un ambiente del mundo real. Friedwardt
Winterberg propusó colocar relojes atómicos en satélites artificiales para poner a prueba
la teoría general de Einstein en 1955.
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Figura 6. Variación del tiempo en picosegundos según la altura de la órbita debido a los efectos relativista.
11.-Modelos de GPS.
11.1.-GPS Básicos o Simples.
Para uso en trabajos simples, de búsqueda de puntos monumentados que
ocasionalmente fueron cubiertos por el paso del tiempo. Cálculos simples de
velocidad, distancia y rumbo. Útil para trazar rápidamente poligonales simples. Estos
modelos pueden ser utilizados por Sociólogos en estudios de centros poblado donde
tenga que guardar detalles de posición y distancias
Estos modelos son usados en la labores de referencia que requieren Ambientalistas,
Socio-economistas, etc., en estudios o realización de encuestas respectivamente.
Los modelos simples no tienen Altímetro Barométrico ni Compás Electrónico, a
cambio de esto, la información de Altura la obtienen del Satélite y la dirección la
obtienen de un cálculo diferencial de posición, por ello para que el Compás funcione
estos equipos requieren estar en movimiento, teniendo más error.
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eTrex 10 eTrex 20 eTrex 30
Modelo eTrex 10 eTrex 20 Dakota 10 Oregon 450
Pantalla Escala de grises TFT 65.000 colores TFT a color TFT 65.000 colores
Tipo de memoria Interna de 1.7Gb 850Mb Interna de 850 Mb
Waypoint 1000 puntos 2000 Puntos 1000 Puntos 2000 puntos
Altímetro Si
CompásBrújula electrónica de 3
ejes
Calculo de áreas Si Si Si Si
Cámara
Vista de Imágenes Si Si Si
Tipo de CartografíaIGN tipo 3D bajo Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G
Flota Si
Incluye Software No No No No
Tipo de Cable USB USB USB USB
Imágenes
Costo Menor Intermedio Alto
11.2.-GPS Para Ayudas en Topografía
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Todo aquel que trabaja con topografía sabe que la cota es fundamental. Tener
referencia de esta información es muy útil, no solo de forma preliminar a los trabajos
de levantamientos, sino que también en verificaciones simples. Estos modelos con
sensores tienen esta capacidad de entregar la información de la cota con menos error
que los que reciben esta información del satélite. Al tener un barómetro el error de un
GPS serie “S” es menor a un metro, Además previstos de un Compás Electrónico,
que es básicamente una brújula electrónica para labores que todo topógrafo, geógrafo,
geólogo, requiere.
Como característica principal tiene SENSORES. Los de altura y dirección: Con un
Sensor Altímetro Barométrico, obtiene información de Altura (cota) con mucho
menos error que un GPS Simple. Un sensor de Dirección, Compás electrónico o
Brújula Electrónica incorporada, la cual es muy sensible al solo giro del GPS.
Funciones muy útil y fundamental para cualquier Geógrafo, Geólogo, Topógrafo o
profesional afín.
GPSMAP 62 GPSMAP 62S GPSMAP 62SC
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Oregon 450 Oregon 550
Modelo eTrex 30GPSMAP
62SCGPSMAP 62S
GPSMAP 78S
GPS Oregon 550
GPS Oregon 600
GPS Montana 650
PantallaTFT 65.000
coloresTFT 65.000
coloresTFT 65.000
coloresTFT 65.000
coloresTFT 65.000
coloresPantalla
táctil TFT
TFT Táctil Brillante 65.000
colores
Canales 24 12 12 12 12 12 12
SeñalGPS +
GLONASSGPS GPS GPS GPS GPS GPS
Tipo de memoria
24MbInterna de
3.5GbInterna de
1.7GbInterna de
1.7GbInterna de
850 MbInterna de
850 MbInterna de 3Gb
Waypoint 2000 puntos2000
Puntos2000 Puntos
2000 Puntos
2000 puntos
4000 Puntos
4000 Puntos
Altímetro Si Si Si Si Si Si Si
CompásBrújula
electrónica de 3 ejes
Brújula electrónica de 3 ejes
Brújula electrónica de 3 ejes
Brújula electrónica de 3 ejes
Brújula electrónica de 3 ejes
Brújula electrónica de 3 ejes
Brújula electrónica de 3
ejes
Calculo de áreas
Si Si Si Si Si Si Si
Cámara SI (5.0Mp) SI (3.2Mp) Si (8Mp) SI (5.0Mp)
Vista de Imágenes
Si Si Si
Tipo de Cartografía
IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo
Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo
Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo
Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo
Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo
Tecnología 2G
IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G
Flota Si
Incluye Software
No No No No No No No
Tipo de Cable USBUSB de alta velocidad
USB e Inalámbrico
USB USB USBUSB
e Inalámbrico
Imágenes
costo Menor Intermedio Intermedio Alto
11.3.- GPS para Ayudas en
Hidrografía y Navegación Segura.Para personas que requieren un GPS con capacidad de Cartografía o tenga capacidad
de Carta Electrónica estos modelos que presentamos son diseñados para ello. La serie
78 es un modelo que entrega información para la pesca, información de mareas e
información lunar. Los modelos que presentamos tienen puerto en código NMEA y la
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seria Sounder con capacidad de Piloto Automático, capacidad para comprobación de
sondajes u operación hidrográficos o de navegación segura.
Los modelos de la seria 78. 400,500 son navegadores muy versátiles teniendo
características y funciones para ayudas a la navegación, pesca y datos de marea.
Los modelos Sounder en series como 400 y 500 (con capacidad de integración con
Transducer o Sonar) son específicamente para labores de medición de profundidades.
Con ello obteniendo valiosa información para una correcta navegación o verificación
de profundidades. El sonar tienen un error normal e igual al de un sonar de simple
frecuencia o Dual, según el modelo.
GPSMAP Sounder 421 GPSMAP Sounder 521 S GPSMAP Charplotter 5012
12.-Aplicaciones.
Navegación terrestre (y peatonal), marítima y aérea. Bastantes automóviles lo
incorporan en la actualidad, siendo de especial utilidad para encontrar direcciones
o indicar la situación a la grúa.
Teléfonos móviles
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Topografía y geodesia.
Construcción (Nivelación de terrenos, cortes de talud, tendido de tuberías, etc.).
Localización agrícola (agricultura de precisión), ganadera y de fauna.
ANEXOS.
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Fig 1.GPS-GADGETS. Fig 2.GPS DE BOLSILLO
Fig 3.GPS DIFERENCIAL MARCA TRIMBLE Fig 4. TOM TOM GPS.