Este documento resume los principales conceptos relacionados con el sistema de posicionamiento global (GPS). Explica que el GPS es un sistema de navegación basado en satélites que permite determinar una posición con precisión en cualquier lugar. Describe sus tres segmentos (espacial, de control y de usuario), las técnicas de posicionamiento diferencial que mejoran la precisión, y las principales fuentes de error como la ionosfera y la geometría de satélites.

1. POR: ING. GERARDO ARBITO CONTRERAS
Enero de 2012
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2. 1. INTRODUCCIÓN
2. INTRODUCCIÓN AL GPS
3. MÉTODOS DE POSICIONAMIENTO
4. TÉCNICAS DE MEDICIÓN DIFERENCIAL
5. FUENTES DE ERROR
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3. 13/01/2012

4. - 1978-1985: Fase pre operativa con
Sistema de localización y
lanzamiento de 11 satélites del bloque
navegación basado en satélites
artificiales para brindar una - 1989-1997: Lanzamiento de 28 satélites
posición precisa, del bloque II/IIr de la fase operativa
en forma continua y en todo lugar. El Congreso de los Estados Unidos lo
declaró operativo en 1,994
¿ 15 metros ?
¿ 5 metros ?
¿ 1 metro ?
¿ 2 centímetros ?
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5. Segmento Espacial
Segmento de Control
Segmento de Usuario

6. - 24 Satélites activos y 3 de reserva.
- Órbitas de 20,200 km
- Inclinación 55 °
- Período de rotación 11h 55’
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7. - Rastrea los satélites
- Actualiza
su posición
Colorado - Sincroniza relojes.
Springs
Kwajalein - Determina la
órbita
de cada satélite y
predice
su trayectoria
para las próximas 24
Hawai
Diego horas
Garcia
Asención
Estación de control
Una estación de control maestro
5 Estaciones de observación Estaciones de vigilancia
4 Antenas en tierra Antena terrestre
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10. R1 Navegadores simples
R2 Receptores C/A con posibilidad de posicionamiento diferencial
R3 Receptores C/A geodésicos simple frecuencia
R4 Receptores geodésicos de medición de fase y simple frecuencia L1
R5 Receptores geodésicos de doble frecuencia L1 L2
R6 Receptores geodésicos de doble frecuencia y doble código
R7 Receptores diferenciales precisos (PDGPS) Sistema WASS
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11. 13/01/2012

12. - 5 – 20 metros
- Ubicación aproximada
- Excursiones
- Instrumentos “navegadores”
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13. - Precisión de 0.2 a 5 metros
- Usado en navegación y SIG
- Se conoce la posición de la estación base
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14. - Usado principalmente
con fines geodésicos
y topográficos
- Dos receptores
simultáneos
- Precisión de 0.5 –
50 milímetros
- L a diferenciación
DGPS es que se mide la
fase portadora
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15. Código C/A: Usadoen DGPS y
Posicionamientoautónomo
Código P = código preciso que
modula las
portadoras L1 y L2 a 10.23Mhz
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16. 13/01/2012

17. AUTÓNOMO
- Receptores de mano
-Precisión de 5 a 15 m
ESTÁTICO
RAC 1- 3
DIFERENCIAL
- Navegación costera
GIS
- Precisión de 0.1 a 1 m ESTÁTICO RÁPIDO
CINEMÁTICO
DIFERENCIAL
-Medición de Fase C/A
– L1- L2
-Precisión de 0.005 a
0.05 m RTK
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18. GPS diferencial (DGPS)
Estación Base
Vector diferencia entre Posición GPS
Posición
Posición verdadera y posición GPS
GPS
Vector diferencia calculado
Posición en la base y aplicado en el
verdadera(conocida) Móvil
Posición verdadera
(Desconocida)
Móvil
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19. MÉTODO ESTÁTICO
-Mínimo 5 satélites
- Mínimo dos receptores
- Precisión de 5 a 50 milímetros
APLICACIONES
- Establecimiento de las Redes
de Apoyo Catastral 1 y 2
- Medición de Linderos
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20. 1.-La red ABCDE debe ser medida 2.- Después del tiempo necesario de
con tres receptores. Se conocen las registro, los receptores se desplazan
coordenadas de A en el de E a D y de B a C, formando el
sistemaWGS84. Los Triángulo A C D, el cual es medido.
receptores se colocan en los puntos A, B
y E, registrando datos durante el tiempo
necesario.
4.- El punto de partida es medido tres veces
3.- El resultado final será la medición y cada punto por determinar se mide por
de la red ABCDE. lo menos dos veces. Proporciona la
redundancia necesaria. Los errores gruesos
son detectados y las mediciones incorrectas
serán desechadas
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21. MÉTODO ESTÁTICO APLICACIONES
RÁPIDO
-Densificación de redes
-Mínimo 5 satélites
- Puntos de control
- Mínimo dos receptores Fotogramétrico
- Precisión de 5 a 50 milímetros - Medición de Linderos
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22. 1. La red 12345 debe ser medida desde la estación de referencia R con tres
receptores.
2. La estación de referencia es iniciada. Se coloca un Móvil en el punto 1 y el
otro en el punto 3.
3. Transcurrido el tiempo de registro necesario, un móvil se desplaza
al punto 2 y el otro al punto 4.
4. Un móvil mide el punto 5 y el otro móvil deja de ser necesario.
5. El resultado final será la radiación de la figura 5.
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23. En la tabla se muestran los tiempos de
observación aproximados para diferentes
longitudes de líneas base, trabajando con
un sensor de doble frecuencia y en latitudes
medias y bajo las condiciones ionosféricas
promedio.
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24. En esta tabla se muestran los valores
aproximados de error medio
cuadrático de una medición simple usando
diferencia de fase en función del tiempo
de observación y longitud delas líneas base.
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25. - En Estático y Estático Rápido el
tiempo de observación no debe ser
inferior a 15 minutos.
- Por cada kilómetro de longitud de
la línea base, se deben tomar
observaciones durante 5
minutos,siendo 15 minutos el tiempo
mínimo de observación.
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26. Únicamente se deben emplear Si se requiere obtener la mayor
ventanas de observación con un precisión posible en los
mínimo de 5 satélites y resultados, se recomienda
ángulo de elevación superior a orientar las antenas en una
los 15° y el GDOP(<8). misma dirección.
En líneas largas mayores a 10km,
la precisión que se puede obtener con
sensores de una
frecuencia será menor a aquella
lograda con sensores de doble
frecuencia . Esto se debe a los
efectos ionosféricos, que no pueden
ser eliminados al trabajar con datos
de una frecuencia.
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27. CINEMÁTICO EN
TIEMPO REAL
APLICACIONES
-RTK
-Replanteo
-Ubicación de hitos
-Mínimo 5 satélites
-Puntos de control
-Mínimo dos receptores
- Un enlace de radio
Precisión de 5 a 50 milímetros
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28. El Móvil también tiene un radioenlace y
recibe las señal transmitida de la Referencia.
La Estación de Referencia Este receptor también recibe los datos de los
tiene un radioenlace satélites directamente desde su propia
conectado y retransmite antena. Estos dos conjuntos de datos pueden
los datos que recibe de los ser procesados en el Móvil para hacer
satélites. correcciones en tiempo real y obtener una
posición muy precisa en relación al
Receptor de Referencia.
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31. - Al pasar la señal del satélite a
través de la ionosfera, su velocidad
puede disminuir la luz tiene una
velocidad constante en el vacío.
- La ionosfera no introduce un - Estos retrasos atmosféricos
retraso constante en la señal. pueden introducir un error en el
Existen diversos factores que cálculo de la distancia, la
influyen en el retraso velocidad de la señal se ve
producido por la ionosfera. afectada.
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32. - La densidad de la
- Elevación del satélite. ionosfera está afectada por
Las señales el Sol. Durante la noche,
de satélites que la influencia ionosférica es
se encuentran en un mínima. Durante el día, el
ángulo de elevación bajo efecto ionosferico se
se ven más afectadas que las incrementa y disminuye
señales de satélites que la velocidad de la señal.
se encuentran en un
ángulo de elevación mayor.
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33. El error de multitrayectoria
se presenta cuando el
receptor está ubicado
cerca de una gran
superficie reflectora, tal
como un lago o un edificio.
- La señal del
satélite no viaja directamente
a la antena, sino que llega
primero al objeto cercano y
luego es reflejada a la antena,
provocando una
medición falsa.
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34. - La Dilución de la Precisión (DOP) - El DOP puede incrementar el
es una medida de la fortaleza de la efecto del error en
geometría de los satélites y está la medición de
relacionada con la distancia entre distancia a los satélites.
los estos y su posición en el cielo .
Satélites con buena distribución Satélites con mala distribución
Poca incertidumbre en su posición Alta incertidumbre en su posición
13/01/2012 Elaborado por: Ing. Gerardo Arbito C.