Exposición GPS

Sistema de Posicionamiento Global (GPS) 1

INTRODUCCIÓN

GPS es la solución para una de las incógnitas más antiguas que se ha

planteado el hombre: el preguntarse "¿En qué lugar de la Tierra me

encuentro?"

Uno puede pensar que esta es una pregunta sencilla de responder. Nos

podemos ubicar fácilmente observando los objetos que nos rodean, lo cual

nos da una cierta posición en relación a los mismos. Pero, ¿qué sucede

cuando no hay objetos a nuestro alrededor? ¿Y qué ocurre si nos

encontramos en medio del desierto o del océano? Durante muchos siglos,

este problema fue resuelto empleando al Sol y las estrellas para navegar.

Asimismo, en tierra, los topógrafos y los exploradores utilizaban puntos

conocidos hacia los cuales hacían referencia para sus mediciones o para

encontrar su camino.

Estos métodos cumplían su cometido dentro de ciertos límites, pues el Sol

y las estrellas no pueden ser observados cuando el cielo está nublado.

Además, aún efectuando las mediciones lo más precisas posibles, la

posición no podía ser determinada en forma muy exacta.

Después de la Segunda Guerra Mundial, se hizo necesario que el

Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Norteamérica

encontrara una solución al problema de determinar una posición absoluta

y exacta.

Durante los siguientes 25 años, se llevaron a cabo muy diversos proyectos

y experimentos con este fin, entre los que se cuentan los sistemas Transit,

Timation, Loran, Decca etc. Todos ellos permitían determinar posiciones,

pero continuaban siendo muy limitados en precisión y funcionalidad.

A principios de los años 70 se propuso un nuevo proyecto - el GPS. Este

concepto prometía satisfacer todos los requerimientos del gobierno de los

Estados Unidos, principalmente el poder determinar (en cualquier

momento y bajo cualquier condición atmosférica), una posición precisa en

cualquier punto de la superficie terrestre.

El GPS es un sistema basado en satélites artificiales, dispuestos en un

constelación de 24 de ellos, para brindar al usuario una posición precisa.


El GPS fue diseñado originalmente para emplearse con fines militares, en

cualquier momento y sobre cualquier punto de la superficie terrestre. Poco

tiempo después de presentarse las propuestas originales de este sistema,

resultaba claro que el GPS también podía ser utilizado en aplicaciones

civiles y no únicamente para obtener el posicionamiento personal (como

era previsto para los fines militares). Las dos primeras aplicaciones

principales de tipo civil fueron aquellas para navegación y topografía. Hoy

en día, el rango de aplicaciones va desde la navegación de automóviles o

la administración de una flotilla de camiones, hasta la automatización de

maquinaria de construcción.


¿Qué es el GPS y qué hace?

GPS es la abreviatura de NAVSTAR GPS.

Este es el acrónimo en Inglés de NAVigation System with Time And

Ranging

Global Positioning System, (que en español significa Sistema de

Posicionamiento Global con Sistema de Navegación por Tiempo y

Distancia).

El GPS es un sistema complejo que permite determinar la posición de un

receptor sobre la tierra en forma de coordenadas geográficas (latitud,

longitud y altitud) o en coordenadas X, Y, Z en un sistema de proyección

generalmente UTM, gracias a la información recibida desde satélites en

órbita alrededor de la Tierra. Consiste en una red de 24 satélites,

propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y gestionada

por el Departamento de Defensa, que proporciona un servicio de

posicionamiento para todo el globo terrestre.

Cada uno de estos 24 satélites, situados en una órbita geoestacionaria a

unos 20.000 km. de la Tierra y equipados con relojes atómicos, transmiten

ininterrumpidamente la hora exacta y su posición en el espacio.

Descripción del Sistema

El sistema GPS comprende-tres segmentos diferentes:

• El segmento Espacial - satélites que giran en órbitas alrededor de la

Tierra.


• El segmento de Control - formado por estaciones ubicadas cerca del

ecuador terrestre para controlar a los satélites.

• El segmento de Usuarios – Cualquiera que reciba y utilice las señales

GPS.

-El segmento Espacial

El sistema se compone de 24 satélites distribuidos en seis órbitas polares

diferentes, situadas a 2 169 kilómetros (11 000 millas) de distancia de la

Tierra. Cada satélite la circunvala dos veces cada 24 horas.

Constelación de satélites GPS

El segmento espacial está diseñado de tal forma que se pueda contar con

un mínimo de 4 satélites visibles por encima de un ángulo de elevación de

15º en cualquier punto de la

superficie terrestre, durante las 24

horas del día. Para la mayoría de las

aplicaciones, el número mínimo de

satélites visibles deberá ser de

cuatro. La experiencia ha

demostrado que la mayor parte del

tiempo hay por lo menos 5 satélites

visibles por encima de los 15º, y muy a menudo hay 7 o 8 satélites

visibles. Satélite GPS

Cada satélite GPS mide 5 m de largo y pesa 860 kg .Están equipados con

un transmisor de señales codificadas de alta frecuencia, un sistema de

computación y lleva a bordo varios relojes atómicos muy precisos. Estos


relojes operan en una frecuencia de fundamental de 10.23MHz, la cual se

emplea para generar las señales transmitidas por el satélite. La energía

eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de

dos paneles compuestos de celdas solares adosadas a sus costados.

Los satélites transmiten constantemente en dos ondas portadoras. Estas

ondas portadoras se encuentran en la banda L (utilizada para

transmisiones de radio) y viajan a la Tierra a la velocidad de la luz.

Dichas ondas portadoras se derivan de la frecuencia fundamental,

generada por un reloj atómico muy preciso

· La portadora L1 es transmitida a 1575.42 MHz (10.23 x 154)

· La portadora L2 es transmitida a 1227.60 MHz (10.23 x 120).

La portadora L1 es modulada por dos códigos. El Código C/A o Código de

Adquisición Gruesa modula a 1.023MHz (10.23/10) y el código P o Código

de Precisión modula a 10.23MHz. L2 es modulada por un código

solamente. El código P en L2 modula a 10.23 MHz.

Los receptores GPS utilizan los diferentes códigos para distinguir los

satélites. Los códigos también pueden ser empleados como base para

realizar las mediciones de seudodistancia y a partir de ahí, calcular una

posición.


Estructura de la señal GPS

-El Segmento de ControlEl segmento de control consiste de una estación de control maestro, 5

estaciones de observación y 4 antenas de tierra distribuidas entre 5

puntos muy cercanos al ecuador terrestre.

El segmento de Control rastrea los satélites GPS, actualiza su posición

orbital y calibra y sincroniza sus relojes.

Otra función importante consiste en determinar la órbita de cada satélite y

predecir su trayectoria para las siguientes 24 horas. Esta información es

cargada a cada satélite y posteriormente transmitida desde allí. Esto

permite al receptor GPS conocer la ubicación de cada satélite.

Las señales de los satélites son leídas desde las estaciones: Ascensión,

Diego

García y Kwajalein. Estas mediciones son entonces enviadas a la Estación

de

Control Maestro en Colorado Springs, donde son procesadas para

determinar cualquier error en cada satélite. La información es enviada

posteriormente a las cuatro estaciones de observación equipadas con

antena de tierra y de allí cargada a los satélites.

Localización de la estaciones del segmento Control

-El Segmento de UsuariosEl segmento de Usuarios comprende a cualquiera que reciba las señales

GPS con un receptor, determinando su posición y/o la hora. Algunas

aplicaciones típicas dentro del segmento


Usuarios son: la navegación en tierra para excursionistas, ubicación de

vehículos, topografía, navegación marítima y aérea, control de

maquinaria, etc.

Cómo funciona el GPS

Los receptores GPS más sencillos están preparados para determinar con

un margen mínimo de error la latitud, longitud y altura desde cualquier

punto de la tierra donde nos encontremos situados. Otros más completos

muestran también el punto donde hemos estado e incluso trazan de forma

visual sobre un mapa la trayectoria seguida o la que vamos siguiendo en

esos momentos. Esta es una capacidad que no poseían los dispositivos de

posicionamiento anteriores a la existencia de los receptores GPS.

El funcionamiento del sistema GPS se basa también, al igual que los

sistemas electrónicos antiguos de navegación, en el principio matemático

de la triangulación. Por tanto, para calcular la posición de un punto será

necesario que el receptor GPS determine con exactitud la distancia que lo

separa de los satélites.

Cálculo de la distancia entre el receptor y los satélites.

Con la aplicación del principio matemático de la triangulación podemos

conocer el punto o lugar donde nos encontramos situados, e incluso

rastrear y ubicar el origen de una transmisión por ondas de radio. El

sistema GPS utiliza el mismo principio, pero en lugar de emplear círculos o


líneas rectas crea esferas virtuales o imaginarias para lograr el mismo

objetivo.

Desde el mismo momento que el receptor GPS detecta una señal de

radiofrecuencia transmitida por un satélite desde su órbita, se genera una

esfera virtual o imaginaria que envuelve al satélite. El propio satélite

actuará como centro de la esfera cuya superficie se extenderá hasta el

punto o lugar donde se encuentre situada la antena del receptor; por

tanto, el radio de la esfera será igual a la distancia que separa al satélite

del receptor. A partir de ese instante el receptor GPS medirá las distancias

que lo separan como mínimo de dos satélites más. Para ello tendrá que

calcular el tiempo que demora cada señal en viajar desde los satélites

hasta el punto donde éste se encuentra situado y realizar los

correspondientes cálculos matemáticos.

Todas las señales de radiofrecuencias están formadas por ondas

electromagnéticas que se desplazan por el espacio de forma concéntrica a

partir de la antena transmisora, de forma similar a como lo hacen las

ondas que se generan en la superficie del agua cuando tiramos una

piedra. Debido a esa propiedad las señales de radio se pueden captar

desde cualquier punto situado alrededor de una antena transmisora. Las

ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, es decir, 300 mil kilómetros

por segundo (186 mil millas por segundo) medida en el vacío, por lo que

es posible calcular la distancia existente entre un transmisor y un receptor

si se conoce el tiempo que demora la señal en viajar desde un punto hasta

el otro.

Para medir el momento a partir del cual el satélite emite la señal y el

receptor GPS la recibe, es necesario que tanto el reloj del satélite como el

del receptor estén perfectamente sincronizados. El satélite utiliza un reloj

atómico de cesio, extremadamente exacto, pero el receptor GPS posee

uno normal de cuarzo, no tan preciso. Para sincronizar con exactitud el

reloj del receptor GPS, el satélite emite cada cierto tiempo una señal

digital o patrón de control junto con la señal de radiofrecuencia. Esa señal


de control llega siempre al receptor GPS con más retraso que la señal

normal de radiofrecuencia. El retraso entre ambas señales será igual al

tiempo que demora la señal de radiofrecuencia en viajar del satélite al

receptor GPS.

La distancia existente entre cada satélite y el receptor GPS la calcula el

propio receptor realizando diferentes operaciones matemáticas. Para

hacer este cálculo el receptor GPS multiplica el tiempo de retraso de la

señal de control por el valor de la velocidad de la luz. Si la señal ha viajado

en línea recta, sin que la haya afectado ninguna interferencia por el

camino, el resultado matemático será la distancia exacta que separa al

receptor del satélite.

Las ondas de radio que recorren la Tierra lógicamente no viajan por el

vacío sino que se desplazan a través de la masa gaseosa que compone la

atmósfera; por tanto, su velocidad no será exactamente igual a la de la

luz, sino un poco más lenta. Existen también otros factores que pueden

influir también algo en el desplazamiento de la señal, como son las

condiciones atmosféricas locales, el ángulo existente entre el satélite y el

receptor GPS, etc. Para corregir los efectos de todas esas variables, el

receptor se sirve de complejos modelos matemáticos que guarda en su

memoria. Los resultados de los cálculos los complementa después con la

información adicional que recibe también del satélite, lo que permite

mostrar la posición con mayor exactitud.


Receptor GPS portátil

Medición de la distancia a los satélites

Todas las posiciones GPS están basadas en la medición de la distancia

desde los satélites hasta el receptor GPS en Tierra. Esta distancia hacia

cada satélite puede ser determinada por el receptor GPS. La idea básica

es la de una intersección inversa, la cual es utilizada por los topógrafos en

su trabajo diario. Si se conoce la distancia hacia tres puntos en relación a

una posición, entonces se puede determinar la posición relativa a esos

tres puntos. A partir de la distancia hacia un satélite, sabemos que la

posición del receptor debe estar en algún punto sobre la superficie de una

esfera imaginaria cuyo origen es el satélite mismo. La posición del

receptor se podrá determinar al interceptar tres esferas imaginarias.

Intersección de tres esferas imaginarias


El problema con el GPS es que sólo se pueden determinar las

seudodistancias y el tiempo al momento que llegan las señales al

receptor.

De este modo existen cuatro incógnitas a determinar: posición (X, Y, Z) y

el tiempo que tarda en viajar la señal. Observando a cuatro satélites se

generan cuatro ecuaciones que se cancelan.

Se requieren por lo menos 4 satélites para obtener la posición y el tiempo en 3

dimensiones

Para calcular la distancia a cada satélite, se utiliza una de las leyes del

movimiento

DISTANCIA = VELOCIDAD X TIEMPO

Por ejemplo, es posible calcular la distancia que un tren ha viajado si se

conoce la velocidad de desplazamiento y el tiempo que ha venido

desplazándose a esa velocidad.

El GPS requiere que el receptor calcule la distancia del receptor al satélite.

La Velocidad es la velocidad de las señales de radio. Las señales de radio

viajan a la velocidad de la luz, a 290 000 Km por segundo (186 000 millas

por segundo).

El tiempo es aquel que le toma a una señal de radio en viajar desde el

satélite al receptor GPS. Esto es un poco difícil de calcular, ya que se

necesita conocer el momento en que la señal de radio salió del satélite y

el momento en que llegó al receptor.


Cómo ubica la posición el receptor GPS

Para ubicar la posición exacta donde nos encontramos situados, el receptor GPS tiene que localizar por lo menos 3 satélites que le sirvan de puntos de referencia. En realidad eso no constituye ningún problema porque normalmente siempre hay 8 satélites dentro del “campo visual” de cualquier receptor GPS. Para determinar el lugar exacto de la órbita donde deben encontrarse los satélites en un momento dado, el receptor tiene en su memoria un almanaque electrónico que contiene esos datos.

Tanto los receptores GPS de mano, como los instalados en vehículos con antena exterior fija, necesitan abarcar el campo visual de los satélites. Generalmente esos dispositivos no funcionan bajo techo ni debajo de las copas de los árboles, por lo que para que trabajen con precisión hay que situarlos en el exterior, preferiblemente donde no existan obstáculos que impidan la visibilidad y reduzcan su capacidad de captar las señales que envían a la Tierra los satélites.

Para ubicar la posición exacta donde nos encontramos situados, el receptor GPS tiene que localizar por lo menos 3 satélites que le sirvan de puntos de referencia. En realidad eso no constituye ningún problema porque normalmente siempre hay 8 satélites dentro del “campo visual” de cualquier receptor GPS. Para determinar el lugar exacto de la órbita donde deben encontrarse los satélites en un momento dado, el receptor tiene en su memoria un almanaque electrónico que contiene esos datos.


Tanto los receptores GPS de mano, como los instalados en vehículos con antena exterior fija, necesitan abarcar el campo visual de los satélites. Generalmente esos dispositivos no funcionan bajo techo ni debajo de las copas de los árboles, por lo que para que trabajen con precisión hay que situarlos en el exterior, preferiblemente donde no existan obstáculos que impidan la visibilidad y reduzcan su capacidad de captar las señales que envían a la Tierra los satélites.

El principio de funcionamiento de los receptores GPS es el siguiente:

Primero: cuando el receptor detecta el primer satélite se genera una esfera virtual o imaginaria, cuyo centro es el propio satélite. El radio de la esfera, es decir, la distancia que existe desde su centro hasta la superficie, será la misma que separa al satélite del receptor. Éste último asume entonces que se encuentra situado en un punto cualquiera de la superficie de la esfera, que aún no puede precisar.

Segundo: al calcular la distancia hasta un segundo satélite, se genera otra esfera virtual. La esfera anteriormente creada se superpone a esta otra y se crea un anillo imaginario que pasa por los dos puntos donde se interceptan ambas esferas. En ese instante ya el receptor reconoce que sólo se puede encontrar situado en uno de ellos.

Tercero: el receptor calcula la distancia a un tercer satélite y se genera una tercera esfera virtual. Esa esfera se corta con un extremo del anillo anteriormente creado en un punto en el espacio y con el otro extremo en la superficie de la Tierra. El receptor discrimina como ubicación el punto situado en el espacio utilizando sus recursos matemáticos de posicionamiento y toma como posición correcta el punto situado en la Tierra.

Cuarto: una vez que el receptor ejecuta los tres pasos anteriores ya puede mostrar en su pantalla los valores correspondientes a las coordenadas de su posición, es decir, la latitud y la longitud.

Quinto: para detectar también la altura a la que se encuentra situado el receptor GPS sobre el nivel del mar, tendrá que medir adicionalmente la distancia que lo separa de un cuarto satélite y generar otra esfera virtual que permitirá determinar esa medición.


Si por cualquier motivo el receptor falla y no realiza las mediciones de distancias hasta los satélites de forma correcta, las esferas no se interceptan y en ese caso no podrá determinar, ni la posición, ni la altura.

Tipos de receptores GPS

Los receptores GPS detectan, decodifican y procesan las señales que

reciben de los satélites para determinar el punto donde se encuentran

situados y son de dos tipos: portátiles y fijos. Los portátiles pueden ser tan

pequeños como algunos teléfonos celulares o móviles. Los fijos son los

que se instalan en automóviles o coches, embarcaciones, aviones, trenes,

submarinos o cualquier otro tipo de vehículo.

Control terrestre de los satélites

El monitoreo y control de los satélites que conforman el sistema GPS se

ejerce desde diferentes estaciones terrestres situadas alrededor del

mundo, que rastrean su trayectoria orbital e introducen las correcciones

necesarias a las señales de radio que transmiten hacia la Tierra. Esas

correcciones benefician la exactitud del funcionamiento del sistema, como

por ejemplo las que corrigen las distorsiones que provoca la ionosfera en

la recepción de las señales y los ligeros cambios que introducen en las

órbitas la atracción de la luna y el sol.

GPS diferencial

Es una forma de hacer más preciso al

GPS. El DGPS proporciona mediciones

precisas hasta un par de metros en

aplicaciones móviles, e incluso

mejores en sistemas estacionarios.

Esto implica el que sea un sistema

universal de medición, capaz de posicionar cosas en una escala muy

precisa.

El DGPS opera mediante la cancelación de la mayoría de los errores


naturales y causados por el hombre, que se infiltran en las mediciones

normales con el GPS.

Las imprecisiones provienen de diversas fuentes, como los relojes de los

satélites, órbitas imperfectas y, especialmente, del viaje de la señal a

través de la atmósfera terrestre. Dado que son variables es difícil predecir

cuales actúan en cada momento. Lo que se necesita es una forma de

corregir los errores reales conforme se producen.

Aquí es donde entra el segundo receptor, se sitúa en un lugar cuya

posición se conozca exactamente. Calcula su posición a través de los

datos de los satélites y luego compara la respuesta con su posición

conocida. La diferencia es el error de la señal GPS.

No es posible calcular el error en un momento y que valga para

mediciones sucesivas, ya que los receptores de los satélites cambian

continuamente. Para realizar esta tarea es necesario tener dos receptores

operando simultáneamente. El de referencia permanece en su estación y

supervisa continuamente los errores a fin de que el segundo receptor (el

itinerante) pueda aplicar las correcciones a sus mediciones, bien sea en

tiempo real o en algún momento futuro.

El concepto ya está funcionando algún tiempo y se ha utilizado

ampliamente en la ciencia e industria. Hay una norma internacional para

la transmisión y recepción de correcciones, denominada "Protocolo RTCM

SC-104".

El Receptor de Referencia

La antena del receptor de referencia es montada en un punto medido

previamente con coordenadas conocidas. Al receptor que se coloca en

este punto se le conoce como Receptor de Referencia o Estación Base.

Se enciende el receptor y comienza a rastrear satélites. Debido a que el

receptor se encuentra en un punto conocido, el receptor de la referencia


puede estimar en forma muy precisa la distancia a cada uno de los

satélites.

De esta forma, este receptor puede calcular muy fácilmente cual es la

diferencia entre la posición calculada y la posición medida. Estas

diferencias son conocidas como correcciones.

Generalmente, el receptor de la referencia está conectado a un radio

enlace de datos, el cual se utiliza para transmitir las correcciones.

El Receptor Móvil

El receptor móvil está al otro lado de estas correcciones. El receptor móvil

cuenta con un radio enlace de datos conectado para recibir las

correcciones transmitidas por el receptor de referencia.

El receptor móvil también calcula las distancias hacia los satélites tal

como se describe en la sección 3.1. Luego aplica las correcciones de

distancia recibidas de la Referencia. Esto le permite calcular una posición

mucho más precisa de lo que sería posible si se utilizaran las distancias no

corregidas.

Utilizando esta técnica, todas las fuentes de error descritas en la sección

3.1.4 son minimizadas, de aquí que se obtiene una posición más precisa.

Cabe mencionar que múltiples receptores móviles pueden recibir

correcciones de una sola Referencia.

GPS Diferencial de Fase y Resolución de Ambigüedades

El GPS Diferencial de Fase es utilizado principalmente en la topografía y

trabajos relacionados para alcanzar precisiones en posición del orden de

5-50mm. (0.25-2.5 in.).

Como técnica diferencial significa que un mínimo de dos receptores GPS

deben ser siempre utilizados en forma simultánea.

Esta es una de las similitudes con el método de Corrección Diferencial de

Código ,el receptor de Referencia está siempre ubicado en un punto fijo o

de coordenadas conocidas. El otro (o los otros) receptores están libres

para moverse alrededor. Estos son conocidos como receptores móviles. Se

calcula, entonces, la(s) línea(s) base entre la


Referencia y los móviles.

La técnica básica es igual a las descritas previamente, - es decir la

medición de distancias a cuatro satélites y la determinación de la posición

a partir de esas distancias.

La diferencia radica en la forma en que se calculan esas distancias.

En este punto, es importante definir los diversos componentes de la señal

GPS.

Fase Portadora. Es la onda sinusoidal de la señal de L1 o L2 creada por el

satélite. La portadora L1 es generada a 1575.42 MHz, la portadora de L2 a

1227.6 MHz.

Código C/A. Es el Código de Adquisición Gruesa. Modula la portadora L1 a

1.023 MHz.

Código P. El código preciso. Modula a las portadoras L1 y L2 a 10.23 MHz.

¿Qué significa modulación?

Las ondas portadoras están diseñadas para llevar los códigos binarios C/A

y P en un proceso conocido como modulación. Modulación significa que los

códigos están superpuestos sobre la onda portadora. Los códigos son

códigos binarios. Esto significa que sólo pueden tener dos valores -1 y +1.

Cada vez que el valor cambia, hay un cambio en la fase de la portadora.

Modulación de la Portadora¿Por qué utilizar la Fase Portadora?

Se utiliza la fase portadora porque esta puede proporcionar una medida hacia el

satélite mucho más precisa que la que se consigue utilizando el código C/A o el

código P. La onda portadora de L1 tiene una longitud de 19.4cm. Si se pudiera medir

el número de longitudes de onda (completas y fraccionarias) que existen entre el

satélite y el receptor, se obtendría una distancia muy precisa al satélite.


Diferencias Dobles

La gran parte del error en el que se

incurre cuando se realiza una

medición autónoma, es producido por

las imperfecciones en los relojes del

satélite y el receptor. Una manera de

evitar este error es utilizar una técnica conocida como Diferencia Doble.

Si dos receptores GPS realizan mediciones a dos satélites diferentes, las diferencias

de tiempo entre los receptores y los satélites se cancelan, eliminando cualquier

fuente de error que pudieran introducir a la ecuación.

Después de eliminar los errores del reloj con el método de las dobles diferencias, se

puede determinar el número entero de longitudes de onda más la fracción de

longitud de onda entre el satélite y la antena del receptor. El problema radica en la

existencia de muchos "juegos" posibles de longitudes de onda enteras para cada

satélite, de aquí que la solución sea ambigua. Mediante procesos estadísticos se

puede resolver esta ambigüedad y determinar la solución más probable.

Fuentes de error

Hasta este momento, hemos asumido que la posición obtenida del GPS es

muy precisa y libre de errores, pero existen diferentes fuentes de error

que degradan la posición GPS desde algunos metros, en teoría, hasta

algunas decenas de metros. Estas fuentes de error son:

1. Retrasos ionosféricos y atmosféricos

2. Errores en el reloj del Satélite y del Receptor

3. Efecto Multitrayectoria

4. Dilución de la Precisión

5. Disponibilidad Selectiva (S/A)

6. Anti Spoofing (A-S)

1. Retrasos ionosféricos y atmosféricos


Al pasar la señal del satélite a través de la ionosfera, su velocidad puede

disminuir, este efecto es similar a la refracción producida al atravesar la

luz un bloque de vidrio. Estos retrasos atmosféricos pueden introducir un

error en el cálculo de la distancia, ya que la velocidad de la señal se ve

afectada. (La luz sólo tiene una velocidad constante en el vacío).

La ionosfera no introduce un retraso constante en la señal. Existen

diversos factores que influyen en el retraso producido por la ionosfera.

a. Elevación del satélite. Las señales de satélites que se encuentran

en un ángulo de elevación

bajo se verán más afectadas

que las señales de satélites

que se encuentran en un

ángulo de elevación mayor.

Esto es debido a la mayor

distancia que la señal tiene

que viajar a través de la

atmósfera.

b. La densidad de la ionosfera está afectada por el Sol. Durante

la noche, la influencia ionosférica es mínima.


Durante el día, el efecto de la ionosfera se incrementa y disminuye

la velocidad de la señal. La densidad de la ionosfera varía con los

ciclos solares (actividad de las manchas solares).

La actividad de las manchas solares llega a su máximo cada 11

años. Además de esto, las llamaradas solares pueden ocurrir de

manera aleatoria, lo cual también tiene un efecto sobre la ionosfera.

Los errores debidos a la ionosfera pueden ser mitigados empleando

uno de dos métodos:

- El primer método supone la toma de un promedio del efecto de la

reducción de la velocidad de la luz causada por la ionosfera. Este factor de

corrección puede ser entonces aplicado a una serie de cálculos. Sin

embargo, esto depende de un promedio y obviamente esta condición

promedio no ocurre todo el tiempo. Por lo tanto, este método no es la

solución óptima para la Mitigación del Error Ionosférico.

- El segundo método supone el empleo de los receptores de "doble

frecuencia".

Tales receptores miden las frecuencias

L1 y L2 de la señal GPS. Es sabido que cuando una señal de radio viaja a

través de la ionosfera, ésta reduce su velocidad en una relación

inversamente proporcional a su frecuencia. Por lo tanto, si se comparan

los tiempos de arribo de las dos señales, se puede estimar el retraso con

precisión. Nótese que esto es posible únicamente con receptores GPS de

doble frecuencia. La mayoría de receptores fabricados para la navegación

son de una frecuencia.

c. El Vapor de agua también afecta la señal GPS. El vapor de

agua contenido en la atmósfera también puede afectar las señales

GPS. Este efecto, el cual puede resultar en una degradación de la

posición, puede ser reducido utilizando modelos atmosféricos.

2. Errores en los relojes de los satélites y del receptor

Aunque los relojes en los satélites son muy precisos (cerca de 3

nanosegundos), algunas veces presentan una pequeña variación en la


velocidad de marcha y producen pequeños errores, afectando la exactitud

de la posición. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos,

observa permanentemente los relojes de los satélites mediante el

segmento de control y puede corregir cualquier deriva que pueda

encontrar.

3. Errores de Multitrayectoria

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.

Este tipo de errores pueden ser reducidos utilizando antenas GPS

especiales que incorporan un plano de tierra (un disco circular metálico de

aproximadamente 50cm de diámetro), el cual evita que las señales con

poca elevación lleguen a la antena.

Para obtener la más alta exactitud, la solución preferida es la antena de

bobina anular (choke ring antenna). Una antena de bobina anular tiene 4 o

cinco anillos concéntricos alrededor de la antena que atrapan cualquier

señal indirecta.

El efecto multitrayectoria afecta únicamente a las mediciones topográficas

de alta precisión.

Los receptores de navegación manuales no utilizan estas técnicas.


Antena Choke-Ring

4. Dilución de la Precisión

La Dilución de la Precisión (DOP) es una medida de la fortaleza de la

geometría de los satélites y está relacionada con la distancia entre los

estos y su posición en el cielo. El DOP puede incrementar el efecto del

error en la medición de distancia a los satélites.

Este principio puede ser ilustrado mediante los siguientes diagramas:

Satélites con buena distribución – poca incertidumbre en su posición

Satélites con mala distribución – alta incertidumbre en su posiciónLa distancia hacia los satélites se ve afectada por los errores en la

distancia previamente descritos. Cuando los satélites están bien

distribuidos, la posición se puede determinar dentro del área sombreada

del diagrama y el margen de error posible es mínimo.

Cuando los satélites están muy cerca unos de otros, el área sombreada

aumenta su tamaño, incrementando también la incertidumbre en la

posición.

Dependiendo de la dimensión, se pueden calcular diferentes tipos de

Dilución de la Precisión.

VDOP – Dilución Vertical de la Precisión.

Proporciona la degradación de la exactitud en la dirección vertical.

HDOP – Dilución Horizontal de la Precisión.


Proporciona la degradación de la exactitud en la dirección horizontal.

PDOP – Dilución de la Precisión en Posición.

Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D.

GDOP – Dilución de la Precisión Geométrica.

Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D y en tiempo.

El valor DOP más útil a conocer es el GDOP, ya que es una combinación de

todos los factores. Sin embargo, algunos receptores calculan el PDOP o

HDOP, valores que no toman en consideración al componente de tiempo.

La mejor manera de minimizar el efecto del GDOP es observar tantos

satélites como sean posibles. Recuerde, sin embargo, que las señales de

satélites con poca elevación generalmente tienen una gran influencia de

las fuentes de error.

Como regla general, cuando se utilice el GPS para topografía, lo mejor es

observar satélites con un ángulo de elevación de 15º sobre el horizonte.

Las posiciones más precisas serán calculadas por lo general cuando el

GDOP tiene un valor bajo, usualmente menor que 8.

5. Disponibilidad Selectiva (S/A)

La Disponibilidad Selectiva es un proceso aplicado por el Departamento de

Defensa de los Estados Unidos a la señal GPS. Lo anterior tiene como

finalidad denegar, tanto a usuarios civiles como a las potencias hostiles, el

acceso a toda la precisión que brinda el GPS, sometiendo a los relojes del

satélite a un proceso conocido como "dithering" (dispersión), el cual altera

el tiempo ligeramente. Además, las efemérides (o la trayectoria que el

satélite seguirá), son transmitidas ligeramente alteradas respecto a las

verdaderas. El resultado final es una degradación en la precisión de la

posición.

Vale la pena hacer notar que el S/A afecta a los usuarios civiles que

utilizan un solo receptor GPS para obtener una posición autónoma. Los

usuarios de sistemas diferenciales no se ven afectados de manera

significativa por este efecto.


Actualmente, está planeado desactivar el efecto S/A a más tardar en el

año 2006.

6. Anti-Spoofing (A-S)

El efecto Anti-Spoofing es similar al efecto

S/A, ya que ha sido concebido con la idea de no permitir que los usuarios

civiles y las fuerzas hostiles tengan acceso al código P de la señal GPS,

obligándolos a emplear el código C/A, al cual se aplica el efecto

S/A. El efecto Anti-spoofing encripta el código P en una señal conocida

como código Y. Sólo los usuarios con receptores GPS militares (EEUU y sus

aliados) pueden descifrar el código Y.

¿Por qué son más precisos los receptores militares?

Los receptores militares son más precisos porque no utilizan el código C/A

para calcular el tiempo que tarda en llegar la señal desde el satélite al

receptor GPS. Únicamente emplean el código P.

El código P modula a la portadora con una frecuencia de 10.23 Hz.,

mientras que el código C/A lo hace a 1.023 Hz.

Las distancias se pueden calcular con mayor precisión empleando el

código P, ya que este se transmite 10 veces más por segundo que el

código C/A.

Sin embargo, como se describió en la sección anterior, muy a menudo el

código P se ve afectado por el Anti- Spoofing (A/S). Esto significa que,

únicamente las fuerzas militares (equipadas con receptores GPS

especiales), pueden descifrar el código P encriptado, también conocido

como código Y.

Por todas estas razones, los usuarios de receptores GPS militares

generalmente obtendrán precisiones del orden de 5 metros, mientras que

los usuarios de equipos GPS civiles equivalentes únicamente alcanzarán

precisiones de 15 a 100 metros.


Receptor GPS militar portátil

Aplicaciones del GPS

Cronometría

Sistemas de comunicación

Redes de distribución eléctrica

Redes financieras

Redes de teléfonos inalámbricos

Transmisión radios-estaciones digitales

Ordenadores de todo el mundo

Sincronización de inf.Metereologica y atmosférica en la aviación

Redes de vigilancia sísmica

Sincronización horaria de labs.de USA

Estudios cinematográficos de Hollywood para sincronización perfecta

de audio y video.

Carreteras y autopistas

Eficiencia y seguridad en autopistas, calles y sistemas de transito

evitando daños pesonales, materiales, menor contaminación y

menor consumo de combustibles.

Asignación de rutas y despacho de vehículos

Sistemas de transporte publico

Mantenimiento de carreteras

Operación de vehículos de emergencia

Localización automática de vehículos y envíos.


Sistemas inteligentes en vehículos y transportes para prevenir

colisiones.

Espacio Exterior

Posiciones orbitales de gran precisión

Sensores de orientación a bordo

Relojes atómicos de sincronización precisa.

Control de constelaciones como vehículos espaciales y

telecomunicaciones

Interferometria

Seguimientos de vehículos lanzados

Aviación

Seguridad y eficiencia de vuelos

Posicionamiento y navegación desde el despegue hasta el aterrizaje.

Trafico aéreo y en aeropuertos

Aproximación al aeropuerto

Sistemas de alerta de proximidad de Tierra

Agricultura

Agricultura de precisión(GPS + SIG)

Posicionamiento exacto de plagas, insectos y malezas

Navegación

Seguridad y eficiencia de navegación

Posicionamiento y navegación continua

Aproximación al puerto

Sistemas de alerta de proximidad de obstáculos

Medio Ambiente

Desde la toma de una coordenada de ubicación de personas,

animales, sitios o cosas, hasta crear un equilibrio entre el medio

ambiente y las necesidades humanas.

Evaluación en flora y fauna, topografía e infraestructura humana.

Conservación y planeación estratégica


Gestión de programas normativos

Determinación de líneas fronterizas

Mediciones

Riesgos

Ciencias naturales

Seguridad Pública y Socorro en caso de desastres

Tiempo de respuesta.

Ubicaciones precisas de servicios de emergencias, socorro y rutas

de evacuación.

Incendios forestales

Zonas propensas a terremotos

Tormentas e inundaciones

Sistemas de respuestas y emergencias

Teléfonos móviles y vehículos

Cartografía y geodesia

Obtención rápida de cartografía y medidas geodésicas precisas.

Información tridimensional de puntos naturales o artificiales

Elaboración de mapas y modelos del mundo

Composición, almacenamiento, manipulación y representación

visualmente de información geográfica referenciada

Tecnologías de la teledetección

Accesibilidad en campo

Recreación

Reducción de peligros intrínsecos de las actividades al aire libre.

Ecoturismo

La tecnología del GPS ha creado toda una nueva gama de

deportes y actividades al aire libre. Ejemplo de ello es el

“geoescondite”, que combina un agradable día al aire libre con la

búsqueda de u “tesoro”. Otro deporte es la “geocarrera”, que

consiste en una carrera a campo travieso sin una ruta marcada


previamente hasta alcanzar un punto especifico determinado por

el GPS.

Sistemas de posicionamiento anteriores al GPS

Durante las primeras décadas del siglo XX, el descubrimiento de las ondas

de radio y su aplicación como ayuda a la navegación aumentó la fiabilidad

de los cronómetros. Gracias a la radiodifusión de señales horarias los

relojes de los barcos se ajustaban periódicamente a una hora exacta

tomando como referencia la hora GMT (Greenwich Meridian Time) u hora

del meridiano de Greenwich.

Antes de existir el sistema GPS se utilizaron otros sistemas de navegación

y posicionamiento basados en la recepción de señales de radio, que

aplicaban el principio matemático de la triangulación. Estos sistemas

podían determinar la posición de un barco o un avión sin necesidad de

conocer la distancia que los separaba de otros puntos de referencia.

Durante la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron el radiogoniómetro,

el radiofaro direccional, las radio balizas y el loran, todos ellos basados en

la transmisión o recepción de ondas de radio. El radiogoniómetro fue el

primero que se utilizó de forma generalizada como ayuda a la navegación.

El radiogoniómetro más elemental consiste en un receptor

convencional de ondas de radio, dotado con una antena orientable,

que permite no sólo captar las señales de radio, sino también

determinar la dirección del lugar de donde proceden. La antena se

encuentra montada en un eje vertical y colocado sobre la parte

superior de su cuerpo o a determinada altura en el exterior. La

colocación de la antena en el eje permite hacerla rotar hacia un lado

o hacia el otro para poder captar lo mejor posible las señales

provenientes de las estaciones terrestres. Por propia experiencia

todos conocemos que las antenas de los receptores de radios

portátiles de F.M. (Frecuencia Modulada) y la de los televisores hay

Radiogoniómet

ro


que moverlas y orientarlas hasta lograr establecer una buena

recepción del sonido y la imagen. Con la antena del radiogoniómetro

sucede algo similar.

Otros sistemas alternativos de posicionamiento

Además del sistema de posicionamiento global GPS, existe una

segunda alternativa que hace años se encuentra en funcionamiento

denominada GLONASS y una tercera en proyecto conocida como

Galileo.

GLONASS

La segunda alternativa al Sistema de posicionamiento global GPS

estadounidense la constituye el Sistema de satélites de navegación

global GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System) de

administración rusa, cuyas funciones son similares a las del GPS, pero

con marcadas diferencias en su forma de operar.

Al igual que el sistema GPS, el GLONASS tiene aplicación tanto en el

campo militar como en el civil, aunque en este último su uso es

bastante limitado. El control de este sistema lo ejerce el gobierno de

la Federación Rusa por mediación de las Fuerzas Espaciales.

El primer satélite del sistema GLONASS fue lanzado al espacio y

puesto en órbita circunterrestre el 12 de octubre de 1982 y el sistema

completo comenzó a operar oficialmente el 24 de septiembre de

1993. Este sistema se compone de 24 satélites (21 activos y 3 de

reserva), distribuidos en tres planos orbitales con una separación

entre sí de 120º. Cada satélite gira en una órbita circular a 19 mil 100

km de altura de la Tierra y da una vuelta completa a la órbita cada 11

horas y 15 minutos, aproximadamente.

Los 24 satélites del sistema GLONASS están distribuidos en sus

respectivas órbitas de forma tal que siempre existen entre 4 ó 5 de

ellos a la vista de los receptores, cubriendo el 97% de toda la

superficie terrestre.

Existen actualmente receptores duales que trabajan tanto con el


sistema GPS como con el sistema GLONASS.

GALILEO

La tercera alternativa de posicionamiento global es el sistema Galileo,

controlado por la Unión Europea y que se espera entre en explotación

en el año 2008. Este sistema, actualmente en fase de desarrollo por

la Agencia Espacial Europea, rinde honor con su nombre al famoso

físico y astrónomo italiano Galileo Galilei (1564-1642).

El principio de funcionamiento del sistema europeo será idéntico al

GPS norteamericano. Estará formado por 30 satélites

geoestacionarios distribuidos en tres órbitas circunterrestres situadas

aproximadamente a 24 mil kilómetros de altura sobre la Tierra. De

ese total de satélites en órbita se encontrarán siempre operativos 27,

mientras los 3 restantes se mantendrán en reserva.

Una diferencia sustancial entre el sistema Galileo, comparado con el

GPS y el GLONASS, es que su origen es completamente civil y no

estará controlado por un solo país, sino por todos los países que

integran la Unión Europea.

La Agencia Espacial Europea prevé que el sistema Galileo sea mucho

más preciso que el GPS teniendo en cuenta la tecnología de los

satélites de nueva generación y los sistemas de control que se

utilizarán desde Tierra. De hecho el margen de error se calcula que

sea solamente de 10 metros, prácticamente la décima parte del GPS.

Además, gracias a la amplitud territorial que abarcará y la mayor

precisión de las señales de los satélites del sistema Galileo, éstas

podrán ser captadas también en algunas latitudes remotas hasta

donde no llegan todavía las señales del sistema GPS.

Ventajas del GPS respecto a los sistemas habituales de

orientación


En síntesis, podemos entender el GPS como un sistema que nos

facilita nuestra posición en la Tierra y nuestra altitud, con una

precisión casi exacta, incluso en condiciones meteorológicas muy

adversas.

Es muy importante entender que el cálculo

de la posición y la altitud no se hace a partir

de los datos de sensores analógicos de

presión, humedad o temperatura (o una

combinación de éstos) como en los altímetros o altímetros-

barómetros analógicos, o incluso como en los más sofisticados

altímetros digitales, sino que se hace a partir de los datos que nos

envía una constelación de satélites en órbita que, a pesar de ser

simples como satélites, nos proporcionan la fiabilidad de hacer uso de

la tecnología más sofisticada y precisa de la que el hombre dispone

actualmente. También debemos reparar en el hecho de que la

evolución de ésos datos analógicos que, en efecto, nos van a ser muy

útiles para prever los cambios atmosféricos y las condiciones

ambientales para el desarrollo de la actividad que llevemos a cabo,

son de una fiabilidad relativa para calcular nuestra posición y altitud

exactas.

Además, todos los GPS's incorporan funciones de navegación

realmente sofisticadas que nos harán cambiar nuestro concepto de la

orientación. Por ejemplo, podemos elaborar nuestras rutas sobre

mapas, registrando en el dispositivo los puntos por los que queremos,

o debemos pasar y, sobre el terreno, activando esa ruta, una pantalla

gráfica nos indicará si estamos sobre el rumbo correcto o nos

estamos desviando en alguna dirección; o utilizar la misma función en

rutas reversibles, es decir, ir registrando puntos por lo que vamos

pasando para luego poder volver por esos mismos puntos con

seguridad. Con todos estos datos, además podemos deducir la


velocidad a la que nos estamos desplazando con exactitud, mientras

mantenemos nuestro rumbo en línea recta, o deducir la velocidad a la

que nos hemos desplazado si registramos todos los puntos de cambio

de rumbo& y un largo etc. de funciones muy útiles e interesantes que

podemos ir descubriendo al utilizar estos dispositivos.

Tipos de GPS

De mano

Esta imagen muestra lo que tradicionalmente se ha denominado GPS,

son receptores GPS que registran el recorrido, permiten seguir rutas

premarcadas, y se pueden conectar a un ordenador para descargar o

programar las rutas.

Este tipo de GPS se puede encontrar con y sin cartografía, y resultan

ideales para su uso al aire libre, MTB, senderismo, montaña, etc.

Algunos modelos llevan incluida una brújula y/o un barómetro

electrónicos.

Su sistema operativo y software es totalmente cerrado, no se puede

modificar ni añadir nada.


Navegadores.

Similares a los anteriores, pero orientados a su uso en ciudad y carretera,

y mucho más modernos, los dos GPS Navegadores que se muestran a

continuación permiten introducir un destino sobre la marcha y el

Navegador calcula la ruta, basándose en su cartografía. Estos GPS

generalmente no graban el recorrido ni se conectan a un PC, y en teoría

son sistemas cerrados aunque en la práctica algunos modelos se pueden

modificar, descubriendo que corren

sobre Windows CE, aunque

siempre con un hardware muy

limitado.

Básicos.

El software que en los GPS anteriores ha sido desarrollador por los

fabricantes de los propios GPS, puede ser tambien desarrollado por otras

empresas -que no fabrican GPS- para ser ejecutado en un PC, en un

PocketPc, en un teléfono móvil, etc... Pero en este caso se necesita un

receptor GPS conectable a estos

"ordenadores".


Receptor GPS con conexión por cable serie, según el estandard RS232,

lleva un conector DB9 directamentemente conectable a un puerto COM de

un PC o a un PocketPC (usando un adpadador).

Este GPS recibe la señal de los satélites, calcula su posición, y genera una

salida en formato serie, según el estandard NMEA. Es fundamental

recalcar que el receptor calcula la posición (longitud, latitud, altura,

velocidad, y algunos datos más relativos a los satelites en uso y precisión

de los valores calculados), de modo que el software del PC no es

responsable de estos cálculos.

El GPS con salida USB es igual al

anterior con salida serie, pero

necesita un driver específico

(suministrado por el fabricante) para

emular el puerto serie. Su principal inconveniente es que solo se suele

publicar el driver para PC-Windows. Su única utilidad es para usarlo

conectado a un ordenador portatil que no tiene puertos COM, pero sí tiene

puertos USB.

Este GPS con conexión compact flash se suele usar

en PDAs o PocketPc que lleven este tipo de

conector. Algunos modelos llevan en el mismo

dispositivo una memoria adicional de uso genérico,

pero que se suele aprovechar para almacenar

mapas (que no vienen con el dispositivo).

Este GPS ha sido prácticamente anulado por el GPS

Bluetooth, que es el que se suele usar en las modernas PDAs y teléfonos

móviles.


Receptores GPS con conexión Bluetooth, de distintos fabricantes, hay

muchos modelos pero todos tienen prácticamente

el mismo aspecto.

Actualmente, cuando se

necesita un GPS para

usarlo con un PocketPc o

un teléfono móvil, se

recurre el Bluetooth.

Estos GPS usan el driver estandard Bluetooth para

emular un puerto serie, por lo que no hay

problema de conectividad (Windows, Linux, PocketPc, Java MIDP2 en

teléfono móvil, etc...).

Normalmente llevan un conector mini-usb, que solo se usa para cargar la

batería interna, excepto los modelos con data-loger o tracker, que

almecenan tambien el recorrido en cuyo caso se conectan por usb al PC

para descargar el recorrido.

Los GPS con conexion Bluetooth han supuesto un gran avance en la

conectividad de los GPS, hasta su popularización resultaba problemático

conseguir conectores y realizar la conexión con un GPS serie, y en muchos

tipos de dispositivos (PDAs y móviles) era imposible conectar un GPS.

GPS integrados.

Ultimamante muchos dispositivos móviles, PocketPc o teléfonos móviles,

llevan ya un GPS interado, son modelos de gama alta (es decir, caros).

Para quien pueda permitírselo, es una buena opción. Sin embargo la

misma funcionalidad se obtiene con un PocketPc o un móvil más popular,

añadiendole un GPS Bluetooth.


CONCLUSIÓN

Aunque fue concebido como un sistema de navegación, el GPS hoy se

aplica a casi todos los ámbitos de la vida, tanto comerciales,

empresariales, deportivos o de uso personal.

Por citar algunos ejemplos, en el campo deportivo el GPS informa sobre los

tiempos y las distancias recorridas por los atletas, en lo militar se usa para

teledirigir misiles y navegación, en el transporte, para su navegación y

muchos usos más.

Esta maravilla de la tecnología no hubiera sido posible sin la presencia de

los Navstar, unos satélites propios del sistema, que emiten señales que el

receptor intercepta para determinar su ubicación en el mapa. Inicialmente,

este grupo de satélites formaban un interconectado alrededor de La Tierra

en número de 24 y orbitaban a unos 20.000 Km de altura con trayectorias

sincronizadas. Hoy, suman 30 y tardan 12 horas en dar una vuelta

completa alrededor de La Tierra.

Como el sistema funciona a través de interpolación, es muy importante la

cantidad de los satélites. Cuanto más satélites se encuentren en la

consulta, más exacta será la ubicación; en este sentido se está trabajando

(y mucho) para agregar al sistema definitivo alrededor de 30 satélites a

los ya existentes, y de esa manera corregir el error a menos de 2 cm.


El desafío del receptor de GPS es determinar con exactitud la distancia y

su posición respecto a los satélites, una vez detectados. Para ello, el

receptor posee una memoria de ubicación satelital y de las estrellas según

los días y horas.

Cada satélite posee un código propio que envía al receptor para su

identificación.

Como broche de oro, los GPS son precisos relojes que atrasan 1 segundo

en el transcurso de miles de años.

Como dato ilustrativo se puede decir que el costo anual de mantenimiento

de este prodigio es de 750 millones de dólares

BIBLIOGRAFÍA

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http://www.euroresidentes.com/gps http://guia.mercadolibre.com.mx/que-es-un-gps-sirve-

guia-practica-6312-VGP http://www.informatica-hoy.com.ar/aprender-

informatica/Que-es-el-GPS-y-como-funciona.php http://www.cascada-expediciones.cl/mnusecundario/

actualidad/Articulos/GPS/GPS.htm http://www.mancuentro.com/info/tipos_de_gps.html http://www.udape.gov.bo/portalsig/ElementosSIG/que-

esgps-leica.pdf http://200.23.34.25/Seminarios/SEMINARIO%20GPS.pdf


INDICEPágina

INTRODUCCION 1

¿Qué es GPS y que hace? 3

Descripción del sistema 3

-Segmento Espacial 3

-Segmento de Control 5

-Segmento de Usuario 6

Cómo funciona el GPS 7

-Cálculo de la distancia entre el receptor y los satélites. 7

- Medición de la distancia a los satélites 9

- Cómo ubica la posición el receptor GPS 11

Tipos de receptores GPS 13

- Control terrestre de los satélites 13

GPS diferencial 13

-El Receptor de Referencia 14

-El Receptor Móvil 15

GPS Diferencial de Fase y Resolución de Ambigüedades 15

-¿Qué significa modulación? 16


¿Por qué utilizar la Fase Portadora? 16

-Diferencias Dobles 16

-Fuentes de error 17

-¿Por qué son más precisos los receptores militares? 22

Aplicaciones del GPS 23

Sistemas de posicionamiento anteriores al GPS 26

Otros sistemas alternativos de posicionamiento 26

Ventajas del GPS respecto a los sistemas habituales de

orientación

28

Tipos de GPS 29

CONCLUSION 33

BIBLIOGRAFIA 34

INDICE 35

Exposición GPS

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Transcript of Exposición GPS