3. Técnicas de Observación (GPS)
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3. Técnicas de observación (GPS)
Blanca Urmeneta Martín-Calero Jorge Luis Iribas [email protected] [email protected]
Curso INAP: Fundamentos y aplicaciones de los Sistemas de Posicionamiento (GPS)
Esta obra se ofrece bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 España.
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Índice
Tipos de posicionamiento GPS
Métodos de observación con GPS:o Posicionamiento estáticoo Posicionamiento cinemáticoo Posicionamiento mediante DGPS y RTK
La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Tipos de posicionamiento GPS
Empleando la misma señal e información que llega desde los satélites a los receptores GPS se pueden aplicar distintas metodologías de posicionamiento
Posicionamiento Absoluto
Se suele denominar solución de navegación (los receptores se denominan navegadores) y emplean únicamente la información de los códigos C/A ó P. Se obtiene coordenadas absolutas del punto de observación
Posicionamiento Relativo
Consiste en observar simultáneamente con al menos dos receptores GPS. Las coordenadas obtenidas en el punto de observación son relativas respecto de un punto de coordenadas conocidas donde ha de estacionarse uno de los receptores. Los métodos de observación más destacados son el estático, el estático rápido y el cinemático.
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Tipos de posicionamiento GPS
Posicionamiento Diferencial
Se emplea fundamentalmente en aplicaciones de tiempo real. Consiste en la incorporación de correcciones a las coordenadas o los observables GPS de la solución de navegación
Se puede clasificar según el observable que es corregido en DGPS para la corrección de código y RTK (Real Time Kinematic) para la corrección de la fase de la portadora
La corrección empleada puede provenir de:
Satélites geoestacionarios tipo EGNOS (Europeo), WAAS (americano), MSAS (japonés) y GAGAN (Indio)
Redes de Geodesia Activa que emiten correcciones bajo los protocolos RTCM y vía Internet usando protocolos NTRIP
Estaciones de referencia que emiten correcciones vía radio
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Índice
Tipos de señales GNSS activas hoy en día
Tipos de posicionamiento GPS
Métodos de observación con GPS:o Posicionamiento estáticoo Posicionamiento cinemáticoo Posicionamiento mediante DGPS y RTK
La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Métodos de observación con GPS: Posicionamiento estático
Estático - Utilizado para líneas largas, redes geodésicas, estudios de tectónica de placas, etc. Ofrece precisión alta en distancias largas, pero es comparativamente lento.
Estático Rápido - Usado para establecer redes de control locales, incrementar la densidad de redes existentes, etc. Ofrece alta precisión en líneas base de hasta 20km. y es mucho más rápido que la técnica estática.
Para completar la figura necesitamos:
• Con 2 GPS :6 posicionamientos con 3 cambios del GPS fijo y 5 del movil.• Con 3 GPS: 3 posicionamientos con 2 cambios en un GPS fijo, 1 en el otro y 2 en el móvil.•Con 4 GPS: 1 posicionamiento sin movimientos.
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Métodos de observación con GPS: Posicionamiento estático
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Métodos de observación con GPS: Posicionamiento cinemático
Cinemático - Empleado para levantamientos de detalles y para la medición de muchos puntos de sucesión corta. Es una técnica manera muy eficiente para medir muchos puntos que están muy cerca uno de otro. Sin embargo, si existen obstrucciones hacia el cielo, tales como puentes, árboles, edificios altos, etc., y se rastrean menos de 4 satélites, el equipo deberá volverse a iniciar, lo cual toma entre 5 y 10 minutos.
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Métodos de observación con GPS: Posicionamiento mediante DGPS y RTK
RTK - Cinemático en Tiempo Real (por sus siglas en inglés Real Time Kinematic). Utiliza una comunicación o enlace de datos para transmitir sus coordenadas y los datos del satélite recibidos en una estación fija al receptor móvil o bien las correcciones que este debe de aplicar. Cualquiera de los dos casos permite al receptor móvil calcular las coordenadas y mostrarlas en tiempo real, mientras se lleva a cabo el levantamiento. Es una forma muy efectiva de medir detalles, ya que los resultados son presentados en pantalla mientras se lleva a cabo el trabajo. Enlace
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Índice
Tipos de posicionamiento GPS
Métodos de observación con GPS:o Posicionamiento estáticoo Posicionamiento cinemáticoo Posicionamiento mediante DGPS y RTK
La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
PRIMERA ETAPA (1967-1970)
Infraestructura Geodésica
Red de Control Horizontal Red de Control Vertical
Red de Primer Orden
Red de Segundo Orden
ROI
Red de Tercer Orden
Red de Nivelación Geodésica
Infraestructura Topográfica
Red de Cuarto Orden Red de Nivelación Topográfica
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
SEGUNDA ETAPA (1985-1989)
INFRAESTRUCTURA GEODÉSICA
RED DE CONTROLHORIZONTAL
RED DE CONTROLVERTICAL
Red de Primer Orden
Red de OrdenInferior (ROI)
Red de NivelaciónGeodésica
(la de la primera etapa)
Red Topográfica de Cuarto Orden(la de la primera etapa)
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
TERCERA ETAPA (2000-2007)
INFRAESTRUCTURA GEODÉSICA
RED DE CONTROLHORIZONTAL
RED DE CONTROLVERTICAL
Red Geodésica Nacional de Técnicas Espaciales
(REGENTE)
Red Geodesia activa Red ROI ED50 y ETRS89
Red de NivelaciónGeodésica
Nivelación RegiónPirenaicaInterreg II
ActualizaciónREDNAP
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
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Mapa de la Red ROI observada con GPS
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
Estación fija del Gobierno de Navarra en el año 2000
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Página Web de descarga de datos de la Estación de referencia GPS de Pamplona
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
Objetivos de RGAN• Servicio Público gratuito• Continuar emitiendo correcciones DGPS• Servicios en tiempo real con precisión centimétrica vía Internet para los usuarios.• Servicio de datos Rinex para postproceso
Web de RGANhttp://www.navarra.es/appsext/rgan/default.aspx
www.rgan.navarra.es
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Emplazamientos de las estaciones:
•Oronoz
•Altsasu/Alsasua
•Pamplona
•Roncal
•Los Arcos
•Tafalla
•Sangüesa
•Tudela
•UPNA
•Carcastillo
•Aribe
•Estella
•Leitza
•San Adrián
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
Página web de RGAN
• Descripción de los servicios de RGAN.• Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción.• Servicio de posicionamiento en tiempo real. Altas en el servicio.• Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.• Contactar con la sección de Cartografía para consultas.• Enlaces relacionados.
http://www.navarra.es/appsext/rgan/default.aspx
www.rgan.navarra.es
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WEB de RGAN
Página inicial con las descripciones de los servicios que se ofrecen y agradecimientos a los colaboradores
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
WEB de RGAN
Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
WEB de RGAN
Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
WEB de RGAN
Servicio de posicionamiento en tiempo real. Altas en el servicio.
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La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)
WEB de RGAN
Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.
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WEB de RGAN
Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.
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WEB de RGAN
Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.
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WEB de RGAN
Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos.
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Cómo trabaja la RGAN
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
RGANCoordenadas Consistentes ETRS89 (calculadas por el IGN)
Cómo trabaja la RGANCoordenadas
X,Y,Z
X,Y,Z
X,Y,Z
X,Y,ZX,Y,Z
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Las comunicaciones bidireccionales permiten los servicios en tiempo real.
Cómo trabaja la RGANComunicaciones
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
1. ADSL, Fibra, Intranet2. WIMAX3. 3G / UMTS
Cómo trabaja la RGANComunicaciones
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Post-proceso
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios
Tiempo Real
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Archivos RINEX
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Las estaciones almacenan RINEXEl Servidor recoge los RINEX y los almacena
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
En campo un equipo puede registrar datos brutosMientras la red sigue almacenando
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
El Software de Control manda los archivos RINEX recopilados a laWeb
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Podemos cargar nuestras observaciones en un software de procesamiento como es LGO y descargar los archivos RINEX de las antenas de la red necesarios
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
En LGO u otro software similar podemos calcular la posición del equipo en campo con los datos de las antenas de la red que lo rodean procesando dichos datos.
X,Y,Z
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Alternativa:
4 o más equipos trabajando al mismo tiempo.
X,Y,Z
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Consideraciones previas:
Estimar longitud de baselíneasTiempo estimado de ocupación¿Cuando estarán los datos disponibles?
??
?
?
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Beneficios:Ahorro de…
HardwareTiempoPersonal
Coordenadas Consistentes
X,Y,Z€€€€
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Postproceso
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
• Tiempo Real • PostProceso
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Datos de Estación de Referencia Individual o Estación Simple
Internet
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Internet
X,Y,Z
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)
Datos de Estación de Referencia Individual o Estación Simple
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
¿Cual es la alternativa?
Llevarte tu propio equipo base y tu equipo móvil
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Datos RTK de tu base
X,Y,Z
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Ventaja de usar RGAN en Estación Individual
Internet
X,Y,Z
X,Y,Z
Usa tu equipo base como móvil y aumenta la productividad
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Ventajas de productos de Red en RGAN
Reducir la influencia de los errores dependientes de la distanciaIonosféricosTroposféricosMayor cobertura RTK con menos infraestructura
Calidad de las Correcciones
Distancia
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK)
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
1. Resolución común de Ambigüedades
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
2. Generación de correcciones interpoladas
3. Envío de correcciones
Internet
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Principales modos de generación de correcciones:
Virtual Reference Station (VRS)Master Auxiliary Concept (MAC)
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Virtual Reference Station (VRS)1. Resolución de ambigüedades
con satélites comunes2. Correcciones desde una
estación de ref. virtual
X,Y,Z
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Master Auxiliary Concept1. Selección de estación Master
y Auxiliares2. Envío de observaciones +
correcciones tropo + iono
X,Y,Z
M
AA
AA
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
BeneficiosAhorro de
HardwareTiempoRecursos y Personal
Coordenadas consistentes
X,Y,Z
X,Y,ZX,Y,Z
X
X,Y,Z
M
AA
AA
€€€
Cómo trabaja la RGANTipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red
INAP. Fundamentos y aplicaciones de los sistemas de posicionamiento (GPS)
Gracias por vuestra atención