Introducción a los Sistemas de Posicionamiento Global

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Introducción a los Sistemas deIntroducción a los Sistemas de
Posicionamiento Global (GPS)Posicionamiento Global (GPS)
Sergio VelSergio Velásquezásquez
ConsultorConsultor
velasquez.m.sergio@gmail.comvelasquez.m.sergio@gmail.com
Cel. 87047509Cel. 87047509
Curso SIG y Teledetección Aplicados aCurso SIG y Teledetección Aplicados a
Agricultura y Gestión de RRNNAgricultura y Gestión de RRNN
Universidad EARTHUniversidad EARTH
Setiembre de 2012Setiembre de 2012

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¿Por qué SPG?¿Por qué SPG?
• Tratar de averiguar en donde estamos y hacia a dondeTratar de averiguar en donde estamos y hacia a donde
vamos.vamos.
• La navegación y el posicionamiento son cruciales paraLa navegación y el posicionamiento son cruciales para
muchas actividades y el proceso siempre había sido unmuchas actividades y el proceso siempre había sido un
poco complicado.poco complicado.
• Con el paso de los años se probaron muchas tecnologías,Con el paso de los años se probaron muchas tecnologías,
pero cada una de ellas tiene algunas desventajas.pero cada una de ellas tiene algunas desventajas.
• Finalmente el DoD (EEUU) decidió que los militaresFinalmente el DoD (EEUU) decidió que los militares
tenían que tener una manera super precisa detenían que tener una manera super precisa de
posicionamiento. Invirtieron 12 billones de dólares y elposicionamiento. Invirtieron 12 billones de dólares y el
resultado es el SPG que ha cambiado la navegación pararesultado es el SPG que ha cambiado la navegación para
siempre.siempre.

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La Era de PiedraLa Era de Piedra
Identificar y recordar objetos yIdentificar y recordar objetos y
marcas comomarcas como puntos depuntos de
referenciareferencia fueron lasfueron las
técnicas que el hombretécnicas que el hombre
primitivo utilizó para encontrarprimitivo utilizó para encontrar
la ruta a través de junglas yla ruta a través de junglas y
desiertos.desiertos.
Dejando piedras, marcandoDejando piedras, marcando
árboles, referenciandoárboles, referenciando
montañas fueron las primerasmontañas fueron las primeras
ayudas para la navegación, yayudas para la navegación, y
por tanto los primeros “puntospor tanto los primeros “puntos
de referencia”.de referencia”.

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La Era de las EstrellasLa Era de las Estrellas
• Cuando se comienza aCuando se comienza a
explorar los oceanos se tomóexplorar los oceanos se tomó
como referencia los planetas,como referencia los planetas,
la luna y las estrellasla luna y las estrellas
(navegación celestial)(navegación celestial)
•Para mejorar la precisión sePara mejorar la precisión se
inventaron instrumentosinventaron instrumentos
ópticos para medir ángulos deópticos para medir ángulos de
vista entre las estrellas.vista entre las estrellas.

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La Era de las EstrellasLa Era de las Estrellas
• El proceso de mediciónEl proceso de medición
consume mucho tiempo y esconsume mucho tiempo y es
impreciso.impreciso.
• No se puede utilizar durante elNo se puede utilizar durante el
día o en noches nubosas.día o en noches nubosas.
•El rango de medición seEl rango de medición se
encuentra en el orden de variosencuentra en el orden de varios
kilómetros.kilómetros.
• El proceso de cálculo básicoEl proceso de cálculo básico
fue la triangulación geométrica.fue la triangulación geométrica.

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La Era de la RadioLa Era de la Radio
• A mitad del siglo pasado se descubrió la manera deA mitad del siglo pasado se descubrió la manera de
medir distancias utilizando las señales de radio.medir distancias utilizando las señales de radio.
• Se basa en el tiempo que le toma a una señalSe basa en el tiempo que le toma a una señal
especial de radio viajar desde una estación deespecial de radio viajar desde una estación de
transmisión a un dispositivo especial designado paratransmisión a un dispositivo especial designado para
recibirlas.recibirlas.

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Se instala una torre deSe instala una torre de
transmisión en un puntotransmisión en un punto
conocido Aconocido A
Se tiene un radio especialSe tiene un radio especial
que puede recibir señalesque puede recibir señales
de transmisor A y medir lade transmisor A y medir la
distancia hacia éldistancia hacia él
Si la distancia que se mideSi la distancia que se mide
es de 12,3 km, podríamoses de 12,3 km, podríamos
estar parados en cualquierestar parados en cualquier
punto sobre un círculo conpunto sobre un círculo con
un radio igual a laun radio igual a la
distancia medidadistancia medida

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Se instala otra torre deSe instala otra torre de
transmisión en un puntotransmisión en un punto
conocido Bconocido B
El mismo receptor mide laEl mismo receptor mide la
distancia al transmisor Bdistancia al transmisor B
como 9,7 km.como 9,7 km.
Ya que estamos sobre losYa que estamos sobre los
dos círculos al mismodos círculos al mismo
tiempo, podemos estar otiempo, podemos estar o
en el punto P o en Q.en el punto P o en Q.
Si agregamos un tercer transmisor, laSi agregamos un tercer transmisor, la
intersección de los tres círculos sería un puntointersección de los tres círculos sería un punto
único y por lo tanto nos daría la posiciónúnico y por lo tanto nos daría la posición
exacta!!!exacta!!!

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La Era del LORANLa Era del LORAN
• LORAN (Long Range Navigation) es un tipo de sistema deLORAN (Long Range Navigation) es un tipo de sistema de
radionavegación que comenzó a operar en 1950.radionavegación que comenzó a operar en 1950.
• Cada cadena de LORAN consiste de al menos cuatro transmisores yCada cadena de LORAN consiste de al menos cuatro transmisores y
cubre típicamente un área de cerca de 800 km.cubre típicamente un área de cerca de 800 km.
• Cada cadena difunde las señales de radio a una frecuenciaCada cadena difunde las señales de radio a una frecuencia
determinada. Un receptor LORAN sintoniza las señales de radio de losdeterminada. Un receptor LORAN sintoniza las señales de radio de los
transmisores en la cadena, mide las distancias a ellos automáticamente ytransmisores en la cadena, mide las distancias a ellos automáticamente y
calcula la posición del receptor.calcula la posición del receptor.
• El cubrimiento es limitado a cerca del 5% de la superficie de la tierraEl cubrimiento es limitado a cerca del 5% de la superficie de la tierra
en donde las cadenas están instaladas (No es global)en donde las cadenas están instaladas (No es global)
• Los transmisores LORAN envían señales a lo largo de la superficieLos transmisores LORAN envían señales a lo largo de la superficie
de la tierra y por lo tanto solamente pueden proveer posicionesde la tierra y por lo tanto solamente pueden proveer posiciones
bidimensionales (latitud y longitud). No puede proveer informaciónbidimensionales (latitud y longitud). No puede proveer información
acerca de la altura.acerca de la altura.
• Su precisión es buena en aproximadamente 250 m.Su precisión es buena en aproximadamente 250 m.

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La Era del SatéliteLa Era del Satélite
• Para remediar las limitaciones anteriores, se concibieron sistemas dePara remediar las limitaciones anteriores, se concibieron sistemas de
radionavegación basados en satélites.radionavegación basados en satélites.
• Las señales de los satélites de navegación pueden cubrir grandes áreasLas señales de los satélites de navegación pueden cubrir grandes áreas
y varios de ellos cubren todo el planeta.y varios de ellos cubren todo el planeta.
• Uno de los primeros sistemas de navegación por satélite fue Transit.Uno de los primeros sistemas de navegación por satélite fue Transit.
• Estados Unidos desarrolló el sistema NAVSTAR y la FederaciónEstados Unidos desarrolló el sistema NAVSTAR y la Federación
Rusa el sistema GLONASS. Ambos son muy similares enRusa el sistema GLONASS. Ambos son muy similares en
funcionamiento.funcionamiento.

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Los Tres Segmentos de los SPGLos Tres Segmentos de los SPG
• Segmento EspacialSegmento Espacial
(Satélites)(Satélites)
• Segmento de ControlSegmento de Control
(Estaciones Terrenas)(Estaciones Terrenas)
• Segmento del UsuarioSegmento del Usuario
(Ud. y su Receptor)(Ud. y su Receptor)

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Segmento EspacialSegmento Espacial
• 24 satélites (21 operacionales y 3 de24 satélites (21 operacionales y 3 de
repuesto)repuesto)
• Orbitan a una altura de 12,000 millasOrbitan a una altura de 12,000 millas
• Completan una orbita alrededor de laCompletan una orbita alrededor de la
tierra cada 12 horastierra cada 12 horas
• Transmiten señales de radio a variasTransmiten señales de radio a varias
frecuencias (L1, L2, etc)frecuencias (L1, L2, etc)
• Los GPS de uso civil captan laLos GPS de uso civil captan la
frecuencia L1 a 1575.42 MHz en lafrecuencia L1 a 1575.42 MHz en la
banda UHFbanda UHF
•

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Segmento de ControlSegmento de Control
• Encargado de monitorear los satélites yEncargado de monitorear los satélites y
proveerlos con información corregida deproveerlos con información corregida de
las orbitas y el reloj.las orbitas y el reloj.
• Hay cinco estaciones alrededor de todoHay cinco estaciones alrededor de todo
el mundoel mundo
• Cuatro de las estaciones reciben losCuatro de las estaciones reciben los
datos de los satélites y la envían a unadatos de los satélites y la envían a una
estación “maestra” que corrige lasestación “maestra” que corrige las
lecturas y junto de nuevo envía lalecturas y junto de nuevo envía la
información a través de dos antenasinformación a través de dos antenas

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Segmento del UsuarioSegmento del Usuario
• El segmento del usuario lo constituyeEl segmento del usuario lo constituye
Ud. y su receptorUd. y su receptor
•Entre los usuarios están pilotos deEntre los usuarios están pilotos de
avión, excursionistas, alpinistas,avión, excursionistas, alpinistas,
navegantes, cazadores, topógrafos,navegantes, cazadores, topógrafos,
ingenieros, etc.ingenieros, etc.

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Cómo trabaja el GPS en cinco pasosCómo trabaja el GPS en cinco pasos
lógicoslógicos
1.1. La base del GPS es la “triangulación” desde los satélites.La base del GPS es la “triangulación” desde los satélites.
2.2. Para “triangular” un receptor de GPS mide la distanciaPara “triangular” un receptor de GPS mide la distancia
utilizando el tiempo de viaje de una señal de radio.utilizando el tiempo de viaje de una señal de radio.
3.3. Para medir el tiempo de viaje, el GPS necesita registrar elPara medir el tiempo de viaje, el GPS necesita registrar el
tiempo de manera muy precisa, lo cual se logra por medio detiempo de manera muy precisa, lo cual se logra por medio de
algunos trucos.algunos trucos.
4.4. Al mismo tiempo que la distancia, se necesita conocerAl mismo tiempo que la distancia, se necesita conocer
exactamente la posición de los satélites en el espacio. Lasexactamente la posición de los satélites en el espacio. Las
orbitas altas y un cuidadoso monitoreo es el secreto.orbitas altas y un cuidadoso monitoreo es el secreto.
5.5. Finalmente, se debe corregir por cualquier atraso que las señalFinalmente, se debe corregir por cualquier atraso que las señal
experimenta cuando viaja a través de la atmósfera.experimenta cuando viaja a través de la atmósfera.

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Paso 1: TriangulaciPaso 1: Triangulación desde los satélitesón desde los satélites
• La posición se calcula a partir de la distancia a los satélitesLa posición se calcula a partir de la distancia a los satélites

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• Se mide la distancia a un segundo satéliteSe mide la distancia a un segundo satélite

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• Se mide la distancia a un tercer satéliteSe mide la distancia a un tercer satélite

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Paso 2: Midiendo la distancia desde un satélitePaso 2: Midiendo la distancia desde un satélite
• La distancia a un satélite esta determinada por laLa distancia a un satélite esta determinada por la
medición de cuánto tiempo le toma a una señal demedición de cuánto tiempo le toma a una señal de
radio en llegar a nuestra posición.radio en llegar a nuestra posición.
• Ya que la señal viaja a la velocidad de la luzYa que la señal viaja a la velocidad de la luz
(300,000 km/s), el problema es medir el tiempo en(300,000 km/s), el problema es medir el tiempo en
que la señal tarda en viajar.que la señal tarda en viajar.
• El tiempo de viaje para la distancia promedio a la queEl tiempo de viaje para la distancia promedio a la que
se encuentran los satélites es de 0.06 segundos.se encuentran los satélites es de 0.06 segundos.
• Supongamos por ahora que tenemos relojes muySupongamos por ahora que tenemos relojes muy
precisos: ¿Cómo medimos el tiempo de viaje de laprecisos: ¿Cómo medimos el tiempo de viaje de la
señal?señal?

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Sincronizando nuestros relojesSincronizando nuestros relojes
• Supongamos que tanto el satélite como el receptor empiezan aSupongamos que tanto el satélite como el receptor empiezan a
tocar el himno de Panamá a las 12 am en punto.tocar el himno de Panamá a las 12 am en punto.
• Estando en el receptor nosotros estaríamos oyendo dosEstando en el receptor nosotros estaríamos oyendo dos
versiones del himno, una generada a 11,000 km y la nuestra.versiones del himno, una generada a 11,000 km y la nuestra.
• Obviamente las dos versiones estarían un pocoObviamente las dos versiones estarían un poco
desincronizadas debido a que la señal del satélite ha tenido quedesincronizadas debido a que la señal del satélite ha tenido que
viajar 11,000 km.viajar 11,000 km.
• Si deseamos saber cuan retrasada esta la versión del satélite,Si deseamos saber cuan retrasada esta la versión del satélite,
podemos empezar a retrasar la versión del receptor hasta quepodemos empezar a retrasar la versión del receptor hasta que
caigan en una perfecta sincronización.caigan en una perfecta sincronización.
• La cantidad de tiempo que tenemos que retrasar la versión delLa cantidad de tiempo que tenemos que retrasar la versión del
receptor, es exactamente la cantidad de tiempo que tardó enreceptor, es exactamente la cantidad de tiempo que tardó en
viajar la versión del satélite.viajar la versión del satélite.
• Si multiplicamos este tiempo por la velocidad de la luz tenemosSi multiplicamos este tiempo por la velocidad de la luz tenemos
la distancia al satélite.la distancia al satélite.
• En lugar de del himno de Panamá, los satélites usan algoEn lugar de del himno de Panamá, los satélites usan algo
llamado Código Pseudo-aleatorio, que es mucho más fácil dellamado Código Pseudo-aleatorio, que es mucho más fácil de
tocar que el himno de Panamá.tocar que el himno de Panamá.

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• El Código Pseudo-aleatorio (CSA) es una parte fundamental delEl Código Pseudo-aleatorio (CSA) es una parte fundamental del
GPS, y es en realidad una secuencia de impulsos de encendidoGPS, y es en realidad una secuencia de impulsos de encendido
y apagado en los que la señal se “asemeja” mucho al ruidoy apagado en los que la señal se “asemeja” mucho al ruido
eléctrico aleatorio (de ahí su nombre).eléctrico aleatorio (de ahí su nombre).
¿Código Aleatorio?¿Código Aleatorio?
• Esta complejidad tiene varias razones de ser:Esta complejidad tiene varias razones de ser:
– Es casi imposible que una señal extraña tenga la misma forma.Es casi imposible que una señal extraña tenga la misma forma.
– Garantiza que el receptor no adquiera accidentalmente la señal deGarantiza que el receptor no adquiera accidentalmente la señal de
otro satélite, aun utilizando todos la misma frecuencia.otro satélite, aun utilizando todos la misma frecuencia.
– Hace más complicado sabotear el sistema, ya que el DoD puedeHace más complicado sabotear el sistema, ya que el DoD puede
controlar su acceso.controlar su acceso.
– Hace posible utilizar la señal amplificada, lo que hace innecesarioHace posible utilizar la señal amplificada, lo que hace innecesario
las antenas parabólicas.las antenas parabólicas.
• Sin embargo todo lo expuesto descansa en el supuesto de queSin embargo todo lo expuesto descansa en el supuesto de que
tanto el satélite como el receptor empiecen a generar sustanto el satélite como el receptor empiecen a generar sus

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Las señales del GPS en detalleLas señales del GPS en detalle
• Los satélites transmiten las señales en dos frecuencias:Los satélites transmiten las señales en dos frecuencias:
– L1: en 1575.42 MHz y lleva un mensaje de estado y un CPA paraL1: en 1575.42 MHz y lleva un mensaje de estado y un CPA para
el tiempo.el tiempo.
– L2: en 1227.60 MHz y es utilizado para CPA de uso militar (másL2: en 1227.60 MHz y es utilizado para CPA de uso militar (más
preciso)preciso)
• Existen dos tipos de CPA:Existen dos tipos de CPA:
– C/A (Adquisición ordinaria) que es modulado en L1, se repite cadaC/A (Adquisición ordinaria) que es modulado en L1, se repite cada
1023 bits y se modula a una tasa de 1Mhz. Cada satélite tiene un1023 bits y se modula a una tasa de 1Mhz. Cada satélite tiene un
único CPA. El C/A es el que utiliza la sociedad civil.único CPA. El C/A es el que utiliza la sociedad civil.
– P (Preciso) que es modulado tanto en L1 como en L2, se repiteP (Preciso) que es modulado tanto en L1 como en L2, se repite
cada siete días a una tasa de 10 MHz. Se utiliza con fines militarescada siete días a una tasa de 10 MHz. Se utiliza con fines militares
y puede ser encriptado. Cuando esta encriptado se llama códigoy puede ser encriptado. Cuando esta encriptado se llama código
“Y”.“Y”.
– Existe una señal de baja frecuencia que se agrega a L1 queExiste una señal de baja frecuencia que se agrega a L1 que
proporciona información acerca de las órbitas de los satélites, lasproporciona información acerca de las órbitas de los satélites, las
correcciones de sus relojes y otra información del estado delcorrecciones de sus relojes y otra información del estado del
sistema.sistema.

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Paso 3: Adquiriendo perfectaPaso 3: Adquiriendo perfecta
sincronizaciónsincronización
• Si un reloj midiendo la velocidad de la luz tiene un error deSi un reloj midiendo la velocidad de la luz tiene un error de
1/1000 de segundo el error sería de aproximadamente 300 km.1/1000 de segundo el error sería de aproximadamente 300 km.
• En los satélites la medida del tiempo es casi perfecta porqueEn los satélites la medida del tiempo es casi perfecta porque
poseen relojes atómicos.poseen relojes atómicos.
• Es imposible tener relojes atómicos en los receptores de tierraEs imposible tener relojes atómicos en los receptores de tierra
(US100K).(US100K).
• Para lograr tener la precisión de un reloj atómico en los relojesPara lograr tener la precisión de un reloj atómico en los relojes
de los receptores, se agregó una medición extra a otro satélite.de los receptores, se agregó una medición extra a otro satélite.
• Tres medidas perfectas pueden localizar un punto en el espacioTres medidas perfectas pueden localizar un punto en el espacio
tridimensional, por lo tanto cuatro medidastridimensional, por lo tanto cuatro medidas imperfectasimperfectas puedenpueden
hacer lo mismo.hacer lo mismo.
• Esta idea es tan fundamental al trabajo del GPS que tenemosEsta idea es tan fundamental al trabajo del GPS que tenemos
acá una sección separada para este tópico.acá una sección separada para este tópico.

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Eliminando el Error en los RelojesEliminando el Error en los Relojes
• El punto X es donde realmente estamos y esto es lo queEl punto X es donde realmente estamos y esto es lo que
nuestro receptor mostraría si tuviéramos relojes perfectos.nuestro receptor mostraría si tuviéramos relojes perfectos.
• ¿Pero que pasa si nuestro reloj esta un segundo¿Pero que pasa si nuestro reloj esta un segundo
atrasado comparado con el tiempo universal?atrasado comparado con el tiempo universal?

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• La diferencia entre X y XX es el error que nuestrosLa diferencia entre X y XX es el error que nuestros
relojes imperfectos causan.relojes imperfectos causan.

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• En un mundo perfecto nuestra medición del tiempoEn un mundo perfecto nuestra medición del tiempo
se vería como este.se vería como este.

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• Con un segundo de retraso la situación sería esta.Con un segundo de retraso la situación sería esta.
• Estos círculos gruesos muestran los “pseudorangos” (mediciones queEstos círculos gruesos muestran los “pseudorangos” (mediciones que
no se han corregido por el corrimiento de los relojes).no se han corregido por el corrimiento de los relojes).
• Mientras que el Sat A y el B se intersectan en XX, el Sat C no puedeMientras que el Sat A y el B se intersectan en XX, el Sat C no puede
pasar a través de ese punto.pasar a través de ese punto.
• El receptor busca un factor de corrección que le permita que todas lasEl receptor busca un factor de corrección que le permita que todas las
mediciones se intersecten en un punto.mediciones se intersecten en un punto.

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• El receptor calculará que substrayendo un segundoEl receptor calculará que substrayendo un segundo
de cada medida los rangos se intersectarán en unde cada medida los rangos se intersectarán en un
punto.punto.
• Con este factor de corrección determinado, elCon este factor de corrección determinado, el
receptor puede aplicar la corrección a todas lasreceptor puede aplicar la corrección a todas las
medidas de aquí en adelante.medidas de aquí en adelante.
• A partir de ese momento su reloj esta sincronizado alA partir de ese momento su reloj esta sincronizado al
tiempo universal.tiempo universal.
• El proceso de corrección debe repetirseEl proceso de corrección debe repetirse
constantemente para asegurar que los relojesconstantemente para asegurar que los relojes
permanezcan sincronizados.permanezcan sincronizados.

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Paso 5: Corrigiendo ErroresPaso 5: Corrigiendo Errores
Paso a través de laPaso a través de la
atmósferaatmósfera
• En el mundo real existen una serie de circunstancias queEn el mundo real existen una serie de circunstancias que
pueden hacer que la sepueden hacer que la señal del satélite sea matemáticamenteñal del satélite sea matemáticamente
imperfecta.imperfecta.
• Conforme la señal del GPS pasa a través de las partículasConforme la señal del GPS pasa a través de las partículas
cargadas de la ionósfera (50-500 km) y luego a través del vaporcargadas de la ionósfera (50-500 km) y luego a través del vapor
de agua de la tropósfera, disminuye su velocidad.de agua de la tropósfera, disminuye su velocidad.
• Esto crea un error parecido a el error de un mal reloj.Esto crea un error parecido a el error de un mal reloj.

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Paso a través de la atmósferaPaso a través de la atmósfera
• Esto se puede corregir a través de modelos queEsto se puede corregir a través de modelos que
predicen cuál sera el retraso para un día típico, peropredicen cuál sera el retraso para un día típico, pero
las condiciones atmosféricas son raramente “típicas”.las condiciones atmosféricas son raramente “típicas”.
• Otra forma es comparar las velocidades relativas deOtra forma es comparar las velocidades relativas de
dos señales diferentes, llamada “frecuencia dual”,dos señales diferentes, llamada “frecuencia dual”,
pero es una medida sofisticada que solamente tienenpero es una medida sofisticada que solamente tienen
los receptores avanzados.los receptores avanzados.

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Viaje a través del sueloViaje a través del suelo
• La señal al alcanzar el suelo puede rebotar en variosLa señal al alcanzar el suelo puede rebotar en varios
obstáculos locales antes de alcanzar el receptor.obstáculos locales antes de alcanzar el receptor.
• Esto se llama “error de multivía” y es similar a la interferenciaEsto se llama “error de multivía” y es similar a la interferencia
de fantasma que se vé en un TV.de fantasma que se vé en un TV.
• Los buenos receptores utilizan sofisticadas técnicas de rechazoLos buenos receptores utilizan sofisticadas técnicas de rechazo
de señales para minimizar este problema.de señales para minimizar este problema.

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Problemas en el satProblemas en el satéliteélite
• Errores en los relojes, aunque estos sean atómicos.Errores en los relojes, aunque estos sean atómicos.
• Errores de efemérides (por posición en los satélites),Errores de efemérides (por posición en los satélites),
aunque su posición es actualizada cada hora.aunque su posición es actualizada cada hora.

34
Algunos ángulos mejor que otrosAlgunos ángulos mejor que otros
• La geometrLa geometría básica puede magnificar estos otros errores conía básica puede magnificar estos otros errores con
un principio llamado Dilución Geométrica de la Precisiónun principio llamado Dilución Geométrica de la Precisión
(DGOP)0(DGOP)0
• Siempre existen más satélites disponibles que los que unSiempre existen más satélites disponibles que los que un
receptor necesita para fijar una posición, por lo tanto utilizareceptor necesita para fijar una posición, por lo tanto utiliza
unos y desecha otros.unos y desecha otros.
• Si escoge los satélites que estan muy cerca en el cielo, losSi escoge los satélites que estan muy cerca en el cielo, los
círculos se intersectaran en ángulos muy agudos lo quecírculos se intersectaran en ángulos muy agudos lo que
incrementa el margen de error alrededor de la posición.incrementa el margen de error alrededor de la posición.

36
Algunos ángulos mejor que otrosAlgunos ángulos mejor que otros
• Si se escoge satélites que estan muy separados los círculos seSi se escoge satélites que estan muy separados los círculos se
intersectan a casi ángulos rectos y esto minimiza la región delintersectan a casi ángulos rectos y esto minimiza la región del
error.error.

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Errores IntencionalesErrores Intencionales
• El DoD puede degradar la posición de los satélites por medioEl DoD puede degradar la posición de los satélites por medio
de una política llamada Disponibilidad Selectiva.de una política llamada Disponibilidad Selectiva.
• Se introduce ruido en los datos de los relojes de los satélites, loSe introduce ruido en los datos de los relojes de los satélites, lo
que introduce ruido en los cálculos de las posiciones.que introduce ruido en los cálculos de las posiciones.
• Este es la mayor fuente de error en el sistema.Este es la mayor fuente de error en el sistema.
• El llamado GPS diferencial puede reducir estos problemas yEl llamado GPS diferencial puede reducir estos problemas y
eliminar casi todo el error.eliminar casi todo el error.

38
Sistema de Posicionamiento GlobalSistema de Posicionamiento Global
DiferencialDiferencial
• Trabaja posicionando una unidadTrabaja posicionando una unidad
de GPS (llamada estación base ode GPS (llamada estación base o
de referencia) en una localidadde referencia) en una localidad
conocida.conocida.
• Dado que se conoce la posiciónDado que se conoce la posición
exacta de la estación base, seexacta de la estación base, se
puede calcular la diferencia entre lapuede calcular la diferencia entre la
posición calculada y la real.posición calculada y la real.
• Estas “diferencias” para cadaEstas “diferencias” para cada
satélite se transmiten a lassatélite se transmiten a las
unidades GPS para corregir lasunidades GPS para corregir las
posiciones en el campo.posiciones en el campo.
• Las correciones se transmiten porLas correciones se transmiten por
radio FM, por satélite o porradio FM, por satélite o por
radiofaro o se graban los datos enradiofaro o se graban los datos en
la base y luego se procesa enla base y luego se procesa en
gabinete (postproceso).gabinete (postproceso).

39
WAAS (Wide Area Augmentation System)WAAS (Wide Area Augmentation System)
• Consiste de aproximadamente 25Consiste de aproximadamente 25
estaciones posicionadas a lo largoestaciones posicionadas a lo largo
de los Estados Unidos parade los Estados Unidos para
monitorear datos satelares.monitorear datos satelares.
• Dos estaciones maestrasDos estaciones maestras
recolectan datos de las estacionesrecolectan datos de las estaciones
de referencia y crean un mensajede referencia y crean un mensaje
de corrección a los GPS.de corrección a los GPS.
• El WAAS corrige los errores deEl WAAS corrige los errores de
órbita y reloj causados por laórbita y reloj causados por la
atmósfera y la ionósfera.atmósfera y la ionósfera.
• Los mensajes corregidos se envíanLos mensajes corregidos se envían
a dos satélites posicionadosa dos satélites posicionados
fijamente sobre el Ecuador.fijamente sobre el Ecuador.
• La información es compatible con laLa información es compatible con la
estructura básica de la señal deestructura básica de la señal de
GPS, lo cual significa que unGPS, lo cual significa que un
receptor activado para el WAASreceptor activado para el WAAS
puede leer la señal.puede leer la señal.

40
Precisión del WAASPrecisión del WAAS

41
Utilización de Unidades de GPSUtilización de Unidades de GPS
• Las unidades de GPS generalmente se dividen en aquellas que noLas unidades de GPS generalmente se dividen en aquellas que no
tienen capacidad de desplegar mapas, las que despliegan mapastienen capacidad de desplegar mapas, las que despliegan mapas
base y las que despliegan mapas detallados.base y las que despliegan mapas detallados.
• Las unidades sin capacidad de despliegue de mapas, generalmenteLas unidades sin capacidad de despliegue de mapas, generalmente
tienen capacidad para dibujar su posición relativa a cualquier puntotienen capacidad para dibujar su posición relativa a cualquier punto
de vía, rutas o registro de camino.de vía, rutas o registro de camino.
• Las unidades con mapa base generalmente muestra mapas conLas unidades con mapa base generalmente muestra mapas con
división política, carreteras, vías de ferrocarril, salidas de autopistas,división política, carreteras, vías de ferrocarril, salidas de autopistas,
aeropuertos, ríos, lagos, etc.aeropuertos, ríos, lagos, etc.
• Las unidades con mapas detallados, muestran las calles y avenidasLas unidades con mapas detallados, muestran las calles y avenidas
de las principales ciudades del mundo con detalles de hospitales,de las principales ciudades del mundo con detalles de hospitales,
restaurantes, museos, etc. Se pueden bajar mapas de Internet erestaurantes, museos, etc. Se pueden bajar mapas de Internet e
incorporarlos a la unidad de GPS.incorporarlos a la unidad de GPS.

GPS Garmin 60CSxGPS Garmin 60CSx

Página de IntroducciónPágina de Introducción
53

Páginas principalesPáginas principales
54

Configuración deConfiguración de
UnidadesUnidades
• Pulse MENU dos veces
para abrir el Menú
principal
• Use la tecla CURSOR
para seleccionar el icono
de Configuración
(Setup) y pulse
ENTER.
• En la página del menú
de configuración,
seleccione el icono de
Unidades y pulse
ENTER.
55

Captura deCaptura de
WaypointsWaypoints
• Mantenga pulsada la tecla
MARCAR hasta que aparezca la
página de waypoints. Un nombre
de tres caracteres aparecerá por
defecto y un símbolo es asignado
al nuevo waypoint.
• Para aceptar el waypoint con la
información por defecto, resalte
la información y pulse OK, y a
continuación pulse ENTER. Para
cambiar cualquier información en
la página Marcar waypoint,
resalte el campo deseado y pulse
ENTER para abrir el teclado
gráfico. Después de introducir y
confirmar los cambios, resalte
OK, y pulse ENTER. 56

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