SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA

1. 1
Sistemas de Navegación por Satélite:
Sistema GPS

2. El sistema de posicionamiento global,
(GPS) es un sistema mundial de
navegación compuesto por satélites
que orbitan la tierra, los cuales son
puntos de referencia para el calculo de
posiciones de puntos u objetos sobre
la superficie de la tierra mediante la
triangulación y con una precisión
considerable.
Dicho sistema trabaja 24 horas al día
sin importar las condiciones de tiempo.

3. 3
Constelación GPS
Altitud media:
11.000 millas

4. 1964:El Departamento de Defensa deE.E.U.U.
aplico la misma tecnología para laobservación
de posiciones actualizadas y precisas de sus
flotas armadas.
1973:E.E.U.U. Formalizo un sistema paraun
programa de tecnología de navegación,
nombrado NAVSTARGPS.
1957:La Unión Soviética lanzó el satélite
Sputnick I como prueba de ubicación mediante
ondas.

5. 1978-1985:Se desarrollaron si se lanzaron 11
satélites prototipo NAVSTAR GPS a los que le
siguieron otras generaciones de satélites,hasta
completar la constelación actual de 24satélites
2009:Se normalizo el sistema GPSpara uso
comercial y popular

6. Satélite:es una nave espacial, creada e la tierra
y lanzada fuera de la atmosfera para orbitar
alrededor del planeta, su posición se controla
manual o por un sistema de navegación.
Triangulación: es el uso de la trigonometría de
triángulos para determinar posiciones depuntos,
medidas de distancias o áreas de figuras.
Trilateración: es un método matemático para determinar
las posiciones relativas de objetosusando
geometría de triángulos, usa las localizaciones conocidas
de dos o más puntos de referencia, y la distancia medida
entre el sujeto y cadapunto de referencia

7. 7
Bloque de Usuario
• El bloque de usuario está compuesto por receptores GPS. Empleando las señales
de cuatro satélites un receptor GPS puede calcular la posición en el espacio
tridimansional (X, Y, Z) y el tiempo (UTC)
• La aplicación principal del sistema GPS es la navegación en tres dimensiones (X,
Y, Z)

8. Satélite envíay
Recibeseñales
DatosRecibidos
DatosObtenidos
SERVIDOR
Calcula
Y
Corrige
Losdatos
SATELITES
ESTACIÓN DECONTROL
(Puntoconocido)
USUARIO
(Puntodesconocido)
Nota:
Los cálculos
hechos son de
trilateración y
triangulación.

9. Ondas Portadoras
(Transmite 2tiposde
frecuencia)
Los CódigosSeudo-
Aleatorios
Utilizados paraeltiempo
(Sincronización delsatélite)
El Estado de la Señal o
Mensajes deNavegación
Da información sobreel satélite.
(Orbita, correcciones del reloj,
estado delsistema)
AdquisiciónComún
esla basepara usos civiles
del SistemaGPS
Preciso
se repiteenun ciclo desiete
días, especial parausos
militares

10. Trilateración Satelital
Un receptor en la tierra
captala señal de unsatélite
y determina su distancia
entre ellos, ubicándolo en
un punto cualquiera de la
superficie de una esfera de
radioR1.
Punto ubicado
En lasuperficie
de laesfera
Medimos la distancia de
un segundo satélite al
mismo receptor, segenera
otra esfera de radio R2,
interceptándolo con la
primera esfera
encontramos un circulo
donde puede encontrarse
el punto a buscar en su
perímetro.
Circulo resultantela
intersección de 2
esferas
Agregamos una tercera
medición, la intersección
nueva esfera con las 2
anteriores corta 2puntosdel
circuloencontrado.
Matemáticamente es
necesario determina una
cuarta esfera paraencontrar
las coordenadas x,y
,zde el
punto que queremosbuscar
Puntoencontrado
coordenadasx,y
,z.

11. Medición de distancias desdelos
satélites
Ladistanciade un satélitea un receptorse calcula
midiendo el tiempo de viaje de la señal de radio
desde el satélite receptor
. Conociendo lavelocidad
de la señal deradio
Lasseñales se midensincronizandoel satélitecon
el receptor de manera que generen el mismo
código al mismo tiempo y se mide el desfase del
tiempo de repetición del mismopatrón
Ecuaciónde movimientode velocidaduniforme:
D=v*t
D=Distancia en kilómetros desde el satélite al punto considerado
v= Velocidad de la señal de radio (aprox.Velocidad de la luz
𝟑𝒙𝟏𝟎𝟓Km/s
t= tiempo de viaje de la señal ensegundos
Esquemade medicióndel tiempode viajedela señal
Señal delreceptor
Señal delsatélite

12. Medición precisa deltiempo Posicionamiento delsatélite
El tiempopromediode una señal tardeen viajar de
un satélite orbitando 20.200km a la tierra es de
0,067s. estehechohacenecesariola utilizaciónde
relojes muy precisos (relojesatómicos).
Existen 24satélites operacionales en el sistema
NAVSTAR, existen seis diferentes orbitas
inclinadas aproximadamente 55º con respecto al
Ecuador.
Alrededordecada unode estosplanos giran4
satélitesque son monitoreados,laestaciónde
control maestra es encargada para el
posicionamiento de lossatélites
Relojatómico

13. Errores de larecepción
(Ruido, centro de fase dela
antena ,reloj oscilador)
Error por ruta múltiple
(señal reflejada por objetosen
la superficie de latierra)
Errores originados por
el medio de
propagación
Errores propios del
satélite
Errores orbitales
(Afectan la posición del
satélite)
Errores del reloj
(erroresmuy pequeños de la
apreciación del relojatómico)
Errores porconfiguración
geométrica
(precisión de la posición
geométrica)