El GPS es un sistema de posicionamiento global desarrollado originalmente por el Departamento de Defensa de EE.UU. para fines militares que utiliza una constelación de 24 satélites para proporcionar ubicaciones en cualquier parte del mundo las 24 horas del día. Consiste de segmentos espacial, de control y de usuario. Los receptores GPS capturan las señales de los satélites para calcular la posición, y existen varios tipos para usos como navegación, topografía y geodesia con diferentes niveles de precisión.

1. El sistema de posicionamiento
global - GPS

2. ANTECEDENT
ES
 Desde que en 1957 el lanzamiento del
Sputnik 1 supuso el comienzo de la era de los
satélites artificiales y su posterior uso en
aplicaciones para el interés de la comunidad
mundial
 El GPS fue diseñado originalmente para
aplicaciones militares y de los servicios de
inteligencia en plena Guerra Fría durante la
década de los 60, aunque se inspiró en el
lanzamiento de la nave espacial soviética
Sputnik en 1957.
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d

3. ANTECEDENT
ES
A partir de la década de los 60, DoD, DoT, y NASA mostraron interés en
desarrollar un sistema para determinar la posición basado en satélites
El sistema debía cumplir requisitos de:
• Globalidad, abarcando toda el globo terráqueo
• Funcionamiento continuo sin importar las
atmosféricas
condiciones
• Dinámico, para posibilitar su uso en aviación y precisión.

4. ANTECEDENT
ES
Transit fue el primer sistema de satélites lanzado por Estados
Unidos y probado por la marina estadounidense en 1960.
Sólo cinco satélites orbitando la Tierra permitían a los buques
determinar su posición en el mar una vez cada hora
• La principal desventaja era la no
disponibilidad de satélites las 24 horas
del día.
• La posibilidad de posicionarse era
intermitente, pudiendo acceder a los
satélites cada 1.5 h

5. CONCEPTO
S
• El concepto de Posicionamiento Global se
fundamenta en un sistema de posicionamiento espacial
basado en señales de radio, que suministra durante las
24 horas del día, posición tridimensional e información
de velocidad y tiempo mediante el uso de equipo
apropiado en cualquier parte del mundo sobre la
superficie de la tierra.

6. • Preciso
• Confiable
• No se requiere
intervisibilidad entre
puntos
• Cobertura mundial
• Capacidad ilimitada de
usuarios
CARACTERISTICAS DE LOS
SISTEMAS DE
POSICIONAMIENTO SATELITAL

7. SISTEMAS GLOBALES DE
NAVEGACION POR
SATELITE (GNSS)
• GPS: Sistema de posicionamiento de los Estados Unidos
• GLONASS: Sistema de posicionamiento de Rusia
• GALILEO: Sistema de Posicionamiento de la Comunidad
Europea
• BEIDOU: Sistema de Posicionamiento de la República Popular
China

8. SISTEMAS GLOBALES DE NAVEGACION
POR SATELITE (GNSS)

10. INICIOS DEL
GPS
A comienzos de los años 70, el Departamento de Defensa de los
Estados Unidos desarrollo el sistema NAVSTAR - GPS,
(NAVigation System with Timing And Ranging – Global Positioning
System, como un sistema de navegación basado en técnicas
espaciales para obtener, de manera precisa, posiciones
tridimensionales, así como información de velocidad y tiempo.
El primer satélite se lanzó en 1978, y se planificó tener la
constelación completa ocho años después. Unidos a varios
retrasos, el desastre del Challenger paró el proyecto durante tres
años. Por fin, en diciembre de 1983 se declaró la fase operativa
inicial del sistema GPS

11. La constelación GPS básica estriba
en 24 satélites operacionales.
La Fuerza Aérea del Espacio de USA
(AFSC) declaró formalmente en Abril
27 de 1995 que la constelación de
satélites
GP
S
cumplió los
requerimientos de Capacidad Total
Operacional (FOC), correspondiente a 24
satélites operacionales de los Bloques II
y IIA funcionando en sus órbitas
asignadas, y respondiendo
satisfactoriamente a las pruebas de
funcionalidad operacional militar.
FUNCIONAMIENTO DEL
GPS

12. COMPONENTES DE UN SISTEMA
GPS

13. El sistema GPS ¿Qué es y
cómo funciona el GPS?
G.P.S. son las siglas de Global Position System, un sistema
desarrollado por el departamento de defensa de E.E.U.U.
que permite obtener la posición en cualquier punto de la
tierra (coordenadas ) mediante el uso de un aparato
receptor que recoge la señal suministrada por un conjunto de
satélites que orbitan entorno a la tierra. El aparato receptor
G.P.S. es lo que se suele
conocer con el simple nombre de G.P.S.

14. SEGMENTO
ESPACIAL
• 24 Satélites
• Seis (6) orbitas, con una inclinación de 55°
• Cuatro (4) satélites en cada orbita.
• Orbita de 20,200 km.
• 1 revolución en 12 horas
• Frecuencias de transmisión:
• L1=1575,42 MHz
• L2=1227,60 MHz
• Datum de referencia: WGS-84
• Mejoras: Código L2C (Señal redundante) y Frecuencia L5 (Mas alta
potencia de transmisión), L1M – L2M (militares)

18. SEGMENTO DE
CONTROL
• Estación maestra de control
• 10 Estaciones en todo el mundo monitoreadas por el DoD
• Todas desarrollan funciones de Monitoreo
– Reciben las señales de los satélites
– Capturan Datos Meteorológicos
– Transmiten Datos a Estación Maestra de Control

19. SEGMENTO DE
CONTROL

20. SEGMENTO DE
USUARIO
• Un receptor GPS es un receptor de radio especializado.
• Es diseñado para captar las señales de radio que son
transmitidas desde los satélites, y calcula una posición basado
en la información recibida.
• Los receptores son de diferentes tamaños, formas, aplicaciones,
características y precios.

21. EL RECEPTOR
G.P.S.

22. SEGMENTO DE
USUARIO
 Los receptores GPS se utilizan para determinar las rutas y trayectorias
de vehículos, para rastreo de automotores, aplicaciones militares, etc.
 En la telefonía celular se está incluyendo dentro de los equipos un
receptor GPS que tiene las mismas funcionalidades y que pueden ser
usadas de manera gratuita en un dispositivo móvil (A-GPS).
 Los rasgos y costos de los receptores GPS dependen de la función
que el receptor ejecute, dependiendo del propósito específico.

23. TIPOS DE RECEPTORES
GPS
De acuerdo a cada receptor, este tendrá la capacidad de
recibir tipos de frecuencias y de la disponibilidad de códigos.
• Código C/A
• Código P
• Fase portadora L1
• Fase portadora L2
NAVEGADORES TOPOGRAFICOS GEODESICOS

24. TIPOS DE
GPS

25. NAVEGADORE
S
• Estos GPS son mas para fines recreativos y aplicaciones que no
requieren gran precisión (cartografía a escalas 1:25.000 y menores)
• La integración de sistemas de navegación en los Smartphone marcó el
principio del fin de la época dorada de los navegadores GPS.
• Utilizan el código C/A + fase portadora L1
Smarthphone
PRECISIÓN (entre 3m a 15m)
GPS

26. CARACTERISTICAS BASICAS QUE DEBE
TENER UN NAVEGADOR GPS PARA
CARTOGRAFIA
• 12 canales paralelos: necesario para poder tener una buena recepción de
las señales en terrenos abruptos y con espesa cobertura vegetal.
• Waypoints (puntos de referencia): capacidad de almacenamiento de
como mínimo, 500 waypoints.
• Pantalla de Mapa: para poder ver más fácilmente nuestra posición con
respecto a los demás waypoints marcados.
• Track: capacidad de almacenar 10 o más tracks, que corresponden a las
huellas de nuestro trayecto realizado, para así poder repetirlas o hacerlas
de vuelta en caso de que no reconozcamos el camino.
• Múltiples Datum: para poder ocupar el GPS con las cartas topográficas
del propio país.
• Cartografía digital incluida en el propio receptor: útil para ver plasmado
sobre un mapa, donde nos encontramos.

27. GPS
TOPOGRÁFICOS
PRECISIÓN (MENOR A 10 A 50 cm)
• Estos GPS pueden ser muy útiles para las tareas de la topografía
general como planimetría, control fotográfico, el estacado de lotes,
etc
• Las técnicas de corrección diferencial requieren el uso de un
receptor GPS extra (estación base)
• Utiliza el código C/A + código P + fase portadora L1

28. GPS
GEODESICOS
• Son los de mayor precisión
• Utilizan doble frecuencia
• Requieren el uso de un receptor GPS extra (estación base)
• Utiliza el código P + fase portadora L1 + Fase portadora L2
• Ejemplo: Uso en desplazamiento de las placas de la tierra
PRECISIÓN (5
mm)

29. METODOS DE
POSICIONAMIENTO
• Posicionamiento absoluto
• Posicionamiento relativo o diferencial

30. POSICIONAMIENTO
ABSOLUTO
Es el posicionamiento que se realiza con un solo receptor, y
corresponde a encontrar la solución de una intersección directa de
todas las distancias receptor- satélite sobre el sitio de ubicación del
receptor en un período de observación dado.
El receptor recibe las señales de los satélites y determina su
posición en coordenadas absolutas y en el sistema de referencia al
que están referidos los satélites.
Debe por tanto recibir la información de al menos cuatro satélites, ya
que cada uno de ellos proporciona una ecuación al sistema.

31. VENTAJAS Y
DESVENTAJAS
Con un sólo instrumento de observación se puede obtener la
posición del observador
Varios limitantes que pueden afectar la precisión:
• Requiere el uso de software apropiado
• Influencia importante de los errores producidos
atmósfera
por la
• Imposibilidad de eliminar errores por compensación, como son el
efecto multipath, osciladores, excentricidad de la antena, retardo
atmosférico, etc.

32. POSICIONAMIENTO RELATIVO
O DIFERENCIAL
Comúnmente denominado posicionamiento diferencial, consiste en
hallar la posición de un punto, estático o móvil, mediante
observaciones realizadas en ese punto a unos determinados
satélites de manera simultánea a las realizadas en otro punto,
llamado de referencia o base.
La posición relativa del punto es establecida a partir de la posición
conocida a priori del punto de referencia.

33. VENTAJAS Y
DESVENTAJAS
• Con este método se pueden tener posiciones relativas muy
buenas y de mayor precisión que la absoluta
• Las posiciones del nuevo punto en términos de precisión
dependerán de las condiciones de precisión en la determinación,
absoluta o relativa, del punto de referencia.

34. PRECISIÓN DE LOS RECEPTORES
G.P.S.

43. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LOS
GPS
Mercadeo
Militar
Geodesia
Navegación
Minería Agricultura
Investigación
SIG
Topografía
GPS