fundamentos de los sistemas de posicionamiento satelital
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“la ciencia de la medición y
representación de la superficie de la
tierra”
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SATELITE
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PRECURSOR SATELITAL:sistemas terrestres LORAN y Omega
PRIMER SATÉLITE:
satélite soviético Sputnik
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Satélites de uso astronómico:
ejemplos: Ariel 1, XMM, en la región de rayos X, y el HST (Hubble Space Telescope) en el óptico.
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Satélites de uso meteorológico:
ejemplos: Nimbus, NOAA, Geos,
ESA
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Satélites de telecomunicaciones:
telefonía, datos, Internet, televisión.
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Satélites de navegación.
Satélites de uso militar.
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GNSS
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EL RUSO GLONASS.
NAVSTAR-GPS AMERICANO
GALILEO
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EL RUSO GLONASS.
NAVSTAR-GPS AMERICANO
GALILEO
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EL RUSO GLONASS.
NAVSTAR-GPS AMERICANO
GALILEO
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EL RUSO GLONASS.
NAVSTAR-GPS AMERICANO
GALILEO
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GEO: Órbita Terrestre Geosíncrona
MEO: Órbita terrestre media
LEO: Órbitas terrestres de baja altura
CLASIFICACIÓN
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GEO: Órbita Terrestre Geosíncrona
MEO: Órbita terrestre media
LEO: Órbitas terrestres de baja altura
CLASIFICACIÓN
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¿Qué puede ser medido?
Color
Temperatura
Pendiente
Altura
Rugosidad
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COMO SE MANTIENEN BAJO CONTROL
El segmento espacial
El segmento de control
El segmento del usuario
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COMO SE MANTIENEN BAJO CONTROL
El segmento espacial
El segmento de control
El segmento del usuario
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Este utiliza un sistema de coordenadas geodésico basado en un elipsoide.
El elipsoide elegido será aquel que se ajuste más exactamente a la forma de la Tierra.
Este elipsoide no tiene una superficie física, sino que es una superficie definida matemáticamente.
El elipsoide utilizado por el GPS es conocido como WGS84 o Sistema Geodésico Mundial 1984
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Este utiliza un sistema de coordenadas geodésico basado en un elipsoide.
El elipsoide elegido será aquel que se ajuste más exactamente a la forma de la Tierra.
Este elipsoide no tiene una superficie física, sino que es una superficie definida matemáticamente.
El elipsoide utilizado por el GPS es conocido como WGS84 o Sistema Geodésico Mundial 1984
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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.
El tiempo es aquel que le toma a una señal de radio en viajar desde el satélite al receptor GPS. Se necesita conocer el momento en que la señal salió y el momento en que llegó.
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El código, de uso civil, transmite dos series de datos conocidas como ALMANAQUE y EFEMERIDES. Los datos ofrecidos por el almanaque y las efemérides informan sobre el estado operativo de funcionamiento del satélite, su situación orbital, la fecha y la hora.
Conociendo laposición de lossatélites, lavelocidad depropagación de susseñales y el tiempoempleado enrecorrer el caminohasta el usuario,por trilateración sepuede establecer laposición entérminos absolutosdel receptor.
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Se transmite en dos frecuencias portadoras:
Frecuencia L1.
Frecuencia L2.
Sobre las dos portadoras se modulan los siguientes códigos:
Coarse/Acquisition code[C/A(t)]
Precision code [P(t)]
Mensaje de navegación [D(t)]
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Capacidad del sistema
Potencia
Precio
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Rango de frecuencias: 1.53-2.7 GHz.
Ventajas: grandes longitudes de onda pueden penetrar a través de las estructuras terrestres; precisan transmisores de menor potencia.
Inconvenientes: poca capacidad de transmisión de datos.
Banda L
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Rango de frecuencias: en recepción 11.7-12.7 GHz, y en transmisión 14-17.8 GHz.
Ventajas: longitudes de onda medianas que traspasan la mayoría de los obstáculos y transportan una gran cantidad de datos.
Inconvenientes: la mayoría de las ubicaciones están adjudicadas.
Banda Ku
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Rango de frecuencias: 18-31 GHz.
Ventajas: amplio espectro de ubicaciones disponible; las longitudes de onda transportan grandes cantidades de datos.
Inconvenientes: son necesarios transmisores muy potentes; sensible a interferencias ambientales.
Banda Ka
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C = F *
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La triangulación es usada por los GPS’s para la ubicación de un punto en la tierra conociendo la ubicación de 4 satélites (S1, S2, S3, S4) y las respectivas distancias (d1, d2, d3, d4) de los satélites al punto buscado.
Ubicación de un punto conociendo 4 puntos y la distancia respectiva de cada uno de estos puntos al punto buscado.
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Paso 1
El GPS envía una señal de radio al primer satélite y este a su vez traza imaginariamente una esfera con centro en las coordenadas de S1 (x1, y1, z1) y radio d1, y supone que el punto se encuentra dentro de esa esfera.
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Paso 2
Luego el GPS envía una señal de radio al segundo satélite y este traza una segunda esfera con centro en S2 (x2, y2, z2) y radio d2 y determina que el punto se encuentra dentro del circulo que se forma de la intersección de las esferas S1 y S2.
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Paso 3
Luego el GPS hace lo propio con el tercer satélite y este traza una tercera esfera con centro en S3 (x3, y3, z3) y radio d3 la cual, al interceptarla con el circulo ya encontrado nos dará dos posibles puntos como solución
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Paso 4
Por ultimo el GPS manda una ultima señal al cuarto Satélite el cual trazara una cuarta esfera desde S4 (x4, y4, z4) y radio d4 de donde se hallara el punto P0 de coordenadas (x0, y0, z0) con lo cual se encontrara así el punto buscado.
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S2(x2,y2,z2)
S1(x1,y1,z1)
S3(x3,y3,z3)
P0
S4(x4,y4,z4)
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S2(x2,y2,z2)
S1(x1,y1,z1)
S3(x3,y3,z3)
P0
S4(x4,y4,z4)
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LA SEÑAL DE INFORMACIÓN SE CONTAMINA POR RUIDO
Retrasos ionosféricos y atmosféricos
Errores en el reloj del Satélite y del Receptor
Efecto Multitrayectoria
Dilución de la Precisión
Disponibilidad Selectiva (S/A)
Anti Spoofing (A-S)
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LA SEÑAL DE INFORMACIÓN SE CONTAMINA POR RUIDO
Retrasos ionosféricos y atmosféricos
Errores en el reloj del Satélite y del Receptor
Efecto Multitrayectoria
Dilución de la Precisión
Disponibilidad Selectiva (S/A)
Anti Spoofing (A-S)
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LA SEÑAL DE INFORMACIÓN SE CONTAMINA POR RUIDO
Retrasos ionosféricos y atmosféricos
Errores en el reloj del Satélite y del Receptor
Efecto Multitrayectoria
Dilución de la Precisión
Disponibilidad Selectiva (S/A)
Anti Spoofing (A-S)
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