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UNIVERSIDADNACIONAL MICAELABASTIDAS DE
APURÍMAC
ESCUELA ACADÉMICA DE INGENIERÍA DE
MINAS
ASIGNATURA: TOPOGRAFIA MINERA
TEMA : RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS DE RTK
DOCENTEDE PRACTICA : JUAN ANTONIO HUAMANI HAYVAR
ALUMNO : ERICK DAIVIS COSIO PALOMINO
CODIGO : 152291
NUMERO DE INFOR :01
ABANCAY-APURIMAC
2019
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ÍNDICE.
1. INTRODUCCIÓN................................................................................................... 6
2. OBJETIVOS. .......................................................................................................... 6
3. MARCO TEÓRICO................................................................................................ 7
3.1. RTK ................................................................................................................... 7
3.1.1. EQUIPOS RTK............................................................................................. 8
3.1.1.1. RECEPTOR BASE................................................................................. 9
3.1.1.2. ANTENA EXTERNA............................................................................... 9
3.1.1.3. RECEPTOR GEODÉSICO.................................................................... 9
3.2. SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE....................... 9
3.2.1. APLICACIONES........................................................................................ 10
3.2.1.1. USO MILITAR..................................................................................... 10
3.2.1.2. NAVEGACIÓN AÉREA. ................................................................... 10
3.2.1.3. USO CIVIL........................................................................................... 11
3.2.2. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATÉLITES EN
PROYECTOS........................................................................................................... 12
3.2.2.1. GALILEO............................................................................................. 12
3.2.3. VULNERABILIDADES DE LOS SISTEMAS DE
POSICIONAMIENTO POR SATÉLITES. ............................................................ 12
3.2.4. TIPOS DE INTERFERENCIA.................................................................. 13
3.2.4.1. INTERFERENCIA INVOLUNTARIA............................................... 13
3.2.4.2. INTERFERENCIA INTENCIONAL.................................................. 14
4. ANEXO.................................................................................................................. 14
5. CONCLUSIÓN. .................................................................................................... 15
6. REFERENCIAS.................................................................................................... 16
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1. INTRODUCCIÓN.
Bastante difundida mundialmente, la sigla RTK todavía es poco conocida en
Brasil y en Latinoamérica. El posicionamiento con esta técnica se está
incorporando de a poco a las actividades que involucran análisis de registros
hidrográficos, explotación minera, monitoreo de vehículos y control preciso de
maquinaria, entre otras aplicaciones.
Toda obra minera comienza con las mediciones que se efectúan sobre el terreno;
con el conocimiento del terreno a utilizar, se elabora el proyecto de la obra en
cuestión. Una vez que se han elaborado los planos, se procede a realizar los
trazos, es decir a establecer las condiciones del proyecto en el terreno. Durante
la construcción se deberá llevar el control topográfico de la obra tanto para la
edificación como para las cantidades de obra, modificaciones al diseño y
actualización de la topografía respecto al proyecto construido. Por otro lado, en
estos tiempos de grandes avances y transformaciones tecnológicas, la dinámica
de este desarrollo técnico también incluye a la topografía, la cual ha registrado
avances significativos en prácticamente todas sus aéreas de aplicación, ya sea
en los trabajos de campo, como en los de gabinete en el procesamiento de la
información obtenida. Las nuevas generaciones de instrumentos de medición
como los teodolitos digitales electrónicos, las estaciones totales con registro
electrónico de datos, los niveles digitales automáticos con procesamiento de
imágenes y registro electrónico de datos y los sistemas de posicionamiento por
satélite GNSS entre otros, han hecho más eficientes los trabajos de campo; por
otro lado, software cada vez más desarrollado posibilita toda clase de cálculo
topográfico y edición de planos
2. OBJETIVOS.
Reconocer a la perfección los equipos rtk.
Maniobrar correctamente del equipo rtk.
Realizar correctamente del armado del equipo rtk.
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3. MARCO TEÓRICO.
3.1. RTK
RTK (del inglés Real Time Kinematic) o navegación cinética satelital en tiempo
real, es una técnica usada para la topografía y navegación marina basado en el
uso de medidas de fase de navegadores con señales GPS, GLONASS y/o de
Galileo, donde una sola estación de referencia proporciona correcciones en
tiempo real, obteniendo una exactitud submetrica. Cuando se refiere al uso
particular de la red GPS, el sistema también es llamado comúnmente
como DGPS (Corrección de portador de fase).
Los receptores "normales" basados navegación por satélite, comparan una señal
pseudoaleatoria que es enviada desde el satélite con una copiainterna generada
por la misma señal. Puesto que la señal del satélite tarda tiempo en alcanzar al
receptor, las dos señales no se "alinean" correctamente; la copia del satélite se
retrasa en referencia a la copia local. Al retrasar progresivamente la copia local,
las dos señales se alinearán correctamente en algún momento. Este retraso es
el tiempo necesario para que la señal alcance al receptor, y del resultado de esto
puede ser calculada la distancia al satélite.
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La precisión de la medición resultante es generalmente una función de la
capacidad electrónica del receptor para comparar exactamente las dos señales.
En general, los receptores tradicionales pueden alinear las señales con un
porcentaje de 1% de margen de error.
La dificultad para implementar un sistema RTK radica en alinear correctamente
las señales. Las señales de navegación se codifican deliberadamente para
permitir que sean alineadas fácilmente, donde cada ciclo del portador es similar
a cada otro. Esto provoca que sea extremadamente difícil saber si se han
alineado correctamente las señales o si está corrida en un ciclo y de este modo
se está introduciendo un error de 20 cm, o un múltiplo más grande de 20 cm.
Este problema de ambigüedad de un número entero se puede abordar a cierto
grado con sofisticados métodos estadísticos que comparan las mediciones de
las señales C/A y comparando los rangos resultantes entre varios satélites. Sin
embargo, ninguno de estos métodos puede reducir este error a cero.
Esto permite que las unidades calculen su posición relativa en milímetros,
aunque su posición absoluta sea exacta solamente a la misma exactitud que la
posición de la estación base. La exactitud nominal típica para estos sistemas de
doble frecuencia es de 1 centímetro ± 2 partes por millón (ppm) horizontalmente
y 2 centímetros ± 2 ppm verticalmente.
Aunque estos parámetros limitan la utilidad de la técnica RTK en términos de
navegación general, se adapta perfectamente para fines topográficos. En este
caso, la estación base está situada en una ubicación predeterminada y bien
referenciada, a menudo una mohonera, y las unidades móviles pueden entonces
producir un mapa con alta precisión al hacer correcciones en relación con ese
punto. También se han encontrado aplicaciones de RTK en sistemas de
navegación automática (piloto automático), industria agrícola de precisión y otros
fines similares.
El método de estaciones de referencia virtuales (VRS) aumenta el uso de RTK a
un área entera de una red de estaciones de referencia. La confiabilidad
operacional y las exactitudes que se alcanzarán dependen de la densidad y las
capacidades de la red referencia.
3.1.1. EQUIPOS RTK.
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3.1.1.1. RECEPTOR BASE.
El sistema RTK StarFire™ brinda señales satelitales corregidas y altamente
precisas que pueden repetirse a todo el conjunto de aplicaciones de John Deere
para los sistemas de agricultura de precisión. Utiliza una estación de referencia
terrestre local que transmite señales corregidas al receptor StarFire ubicado en
la máquina a través de radios RTK.A una distancia de 19km de una estación
base, una máquina tiene 25,4 mm de precisión, el 68 por ciento del tiempo, pero
cuanto más cerca está la máquina a la estación base, la precisión de la señal es
mayor.
3.1.1.2. ANTENA EXTERNA.
3.1.1.3. RECEPTOR GEODÉSICO.
3.2. SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE.
Un sistema global de navegación por satélite (Global Navigation Satellite
System, GNSS) es una constelación de satélites que transmite rangos de
señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del
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globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire. Estos permiten determinar
las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado como resultado de la
recepción de señales provenientes de constelaciones de satélites artificiales de
la Tierra para fines de navegación, transporte, geodésicos, hidrográficos,
agrícolas, y otras actividades afines.
Un sistema de navegación basado en satélites artificiales puede proporcionar a
los usuarios información sobre la posición y la hora (cuatro dimensiones) con
una gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas
las condiciones climatológicas.
3.2.1. APLICACIONES.
3.2.1.1. USO MILITAR.
El origen de la navegación por satélite fue militar. La navegación por satélite
permite alcanzar una precisión que no se había conseguido hasta este momento,
en los objetivos de las armas, aumentando su efectividad, y reduciendo daños
no deseados mediante armamento que se vale de la señal de los GNSS que sí
producían las armas convencionales. La navegación por satélite también permite
que las tropas sean dirigidas y se localicen fácilmente.
En suma, se puede considerar un factor multiplicador de la fuerza.
Particularmente, la capacidad de reducir muertes involuntarias tiene ventajas
particulares en las guerras mantenidas por las democracias, donde la opinión
pública tiene una gran influencia en la guerra. Por esta razón, un sistema de
navegación por satélite es un factor esencial para cualquier potencia militar.
3.2.1.2. NAVEGACIÓN AÉREA.
La navegación aérea utiliza, dentro del concepto de Sistemas Globales de
Navegación por Satélites (GNSS) implementado por la Organización de Aviación
Civil Internacional (OACI), los sistemas de posicionamiento, reconociéndose
como un elemento clave en los sistemas de Comunicaciones, Navegación y
Vigilancia que apoyan el control del tráfico aéreo (CES/ATA), así como un
fundamento sobre el cual los estados pueden suministrar servicios de
navegación aeronáutica mejorados. Los estados que autorizan operaciones
GNEIS son los responsables de determinar si el mismo satisface los requisitos
de actuación requeridos para esta actividad (de acuerdo a lo especificado por la
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OACI) en el espacio aéreo de su competencia y de notificar a los usuarios
cuando dicha actuación no cumple con estos.
Por concepto, el GNSS es un sistema mundial de determinación de la posición y
la hora, que incluye constelaciones principales de satélites, receptores de
aeronave, supervisor de integridad del sistema, y sistemas de aumento que
mejoran la actuación de las constelaciones centrales.
En síntesis, el GNSS es un término general que comprende a todos los sistemas
de navegación por satélites, los que ya han sido implementados
(GPS, GLONASS) y los que están en desarrollo (Galileo), proponiendo la
utilización de satélites como soporte a la navegación, ofreciendo localización
precisa de las aeronaves y cobertura en todo el globo terrestre. Se está
implantando el GNSS de una manera evolutiva a medida que esté preparado
para acoger el gran volumen del tráfico aéreo civil existente en la actualidad, y
pueda responder a las necesidades de seguridad que requiere el sector, uno de
los más exigentes del mundo.
Cuando el sistema GNSS esté completamente desarrollado, se prevé que pueda
ser utilizado sin requerir ayuda de cualquier otro sistema de navegación
convencional, desde el despegue hasta completar un aterrizaje de precisión
Categoría, IR O IS; es decir, en todas las fases de vuelo.
3.2.1.3. USO CIVIL.
Algunas de las aplicaciones civiles donde se utilizan las señales GNSS son las
siguientes:
Ayudas a la navegación y orientación en dispositivos de mano
para senderismo, dispositivos integrados en
los automóviles, camiones, barcos, etc.
Sincronización.
Sistemas de localización para emergencias.
Geomática.
Seguimiento de los dispositivos usados en la fauna.
Etc
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3.2.2. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATÉLITES EN
PROYECTOS.
Actualmente varios países intentan desarrollar sistemas propios; tal es el caso
de China, Japón, India o los países pertenecientes a la Unión Europea y a la
Agencia Espacial Europea.
3.2.2.1. GALILEO.
Galileo es la iniciativa de la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea, que
acordaron desarrollar un sistema de radionavegación por satélite de última
generación y de alcance mundial propio, que brindara un servicio de ubicación
en el espaciopreciso y garantizado, bajo control civil, 100 veces más preciso que
los actuales sistemas.
Galileo comprende una constelación de 30 satélites (24 más 4 de reserva)
divididos en tres órbitas circulares, a una altitud de aproximadamente 24.000 km,
que cubren toda la superficie del planeta. Estos estarán apoyados por una red
mundial de estaciones terrestres. El primer satélite experimental fue lanzado
el 28 de diciembre de 2005 y el 21 de abril de 2011 se lanzaron los dos primeros
satélites del programa. El sistema salió a producción el 15 de diciembre de 2016
con alrededor de media constelación y será completado para 2020. El primer
teléfono móvil preparado para Galileo fue de una compañía española. En el
campo del servicio para aplicaciones críticas (Safety-of-Life - SoL), se marca a
un hito al implementarse los primeros sistemas de aproximación LPV-200 en el
aeropuerto de Paris Charles de Gaulle.
Galileo es compatible con la próxima generación de NAVSTAR-GPS que estará
operativa antes del 2012. Los receptores combinan las señales de 30 satélites
de Galileo y 28 del GPS, aumentando la precisión de las medidas.
3.2.3. VULNERABILIDADES DE LOS SISTEMAS DE
POSICIONAMIENTO POR SATÉLITES.
La vulnerabilidad más notable de los GNSS es la posibilidad de ser interferida la
señal (la interferencia existe en todas las bandas de radionavegación). Existen
varias fuentes de posible interferencia a los GNSS, tanto dentro de la banda
como fuera de ésta, particularmente por enlaces de microondas terrestres punto
a punto permitidos por varios estados (1559 – 1610 MHz). Estos enlaces se irán
eliminando gradualmente entre los años 2005 y 2015.
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Las señales de los sistemas GNSS son vulnerables debido a la potencia
relativamente baja de la señal recibida, pues provienen de satélites y cada señal
cubre una fracción significativamente grande de la superficie terrestre.
En aviación, las normas y métodos recomendados (SARPS) de la OACI para los
GNSS exigen un nivel de rendimiento específico en presencia de niveles de
interferencia definidos por la máscara de interferencia del receptor. Estos niveles
de interferencia son generalmente acordes al reglamento de la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (UIT). La interferencia de niveles
superiores a la máscara puede causar pérdida de servicio pero no se permite
que tal interferencia resulte en información peligrosa o que induzca a error.
3.2.4. TIPOS DE INTERFERENCIA.
Las interferencias pueden ser voluntarias o involuntarias.
3.2.4.1. INTERFERENCIA INVOLUNTARIA.
La probabilidad y consecuencias operacionales de esta interferencia varían con
el medio. No se considera una amenaza importante siempre que los estados
ejerzan el control y protección adecuados del espectro electromagnético, tanto
para las atribuciones de frecuencias existentes como nuevas. Además, la
introducción de nuevas señales GNSS en nuevas frecuencias asegurará que la
interferencia no intencional no provoque la pérdida completa del servicio (salida),
aunque experimente cierto deterioro en su rendimiento.
Se ha determinado que la mayor parte de los casos de interferencia de GNSS
notificados proviene de los sistemas de a bordo y la experiencia con la instalación
del GNSS ha permitido identificar varias fuentes de interferencia involuntaria.5
Los dispositivos electrónicos portátiles también pueden causar interferencia al
GNSS y a otros sistemas de navegación.
Las fuentes terrestres de interferencia incluyen actualmente las comunicaciones
VHF móviles y fijas, enlaces de radio punto a punto en la banda de frecuencias
GNSS, armónicas de estaciones de televisión, ciertos sistemas de radar,
sistemas de comunicaciones móviles por satélite y sistemas militares. Las
ciudades grandes con fuentes considerables de interferencia de
radiofrecuencias (RF), los sitios industriales, etc., son más propensos a la
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interferencia involuntaria que las regiones remotas, donde esta interferencia es
muy poco factible. La probabilidad de esa interferencia depende de la
reglamentación estatal del espectro, de la administración de frecuencias y de su
cumplimiento en cada estado o región.
3.2.4.2. INTERFERENCIA INTENCIONAL.
Debido a su poca potencia, las señales de los GNSS pueden bloquearse con
transmisores de baja potencia. Aunque no se han registrado casos de bloqueo
intencional dirigidoa aeronaves civiles, por ejemplo, la posibilidadde obstrucción
intencional de la señal debe considerarse y evaluarse como una amenaza. Si el
impacto es mínimo, la amenaza potencial es baja pues no hay motivación para
interferir. La magnitud del impacto potencial puede aumentar conforme el GNSS
tenga más aplicaciones y se dependa más de este sistema.
La interferencia por simulación de señales (spoofing) es la corrupción
intencionada de señales de navegación para que la aeronave se desvíe y siga
una trayectoria de vuelo falsa. La simulación de señales de GNSS por satélite es
tecnológicamente mucho más compleja que la simulación de radio ayudas a la
navegación convencional basadas en tierra. La simulación de radiodifusión de
datos GBAS es tan difícil como la simulación de radio ayudas de aterrizaje
convencional.
Aunque la interferencia por simulación de señales teóricamente puede inducir a
una aeronave determinada a errores de navegación, es muy probable que se
detecte con procedimientos normales. Los sistemas de advertencia de
proximidad del terreno (GPWS) y anticolisión de a bordo (ACAS) dan protección
adicional contra colisiones con el terreno y con otras aeronaves. En vista de la
dificultad de interferir por simulación con los GNSS, no se consideran necesarias
medidas operacionales singulares para mitigarla.
4. ANEXO.
Figura N°1.
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Figura N°2.
5. CONCLUSIÓN.
La tecnología GPS está evolucionando rápidamente, y el RTK es buen ejemplo
de ello. Allí donde necesitemos presiones altas (inferiores a medio metro) las
recientes redes RTK públicas o privadas proporcionan un medio excelente para
proveernos de corrección diferencial de alta calidad a un bajo costo.
