gps ochoa castillo

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El Sistema de Posicionamiento Global (“Global Positioning System” - GPS) Rosana Ochoa Oballos. C.I: 22.665.027 Jorge E. Castillo Parada. C.I: 23.497.211 República Bolivariana de Venezuela Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Topografia I

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Page 1: Gps ochoa castillo

El Sistema de Posicionamiento Global (“Global

Positioning System” - GPS)

Rosana Ochoa Oballos. C.I: 22.665.027

Jorge E. Castillo Parada. C.I: 23.497.211

República Bolivariana de Venezuela Universidad de Los Andes

Facultad de Ingeniería Topografia I

Page 2: Gps ochoa castillo

Concepto

Historia

Descripción del sistema

Señal del GPS

Fundamentos

Fuentes de error

Bibliografía

Contenido

Page 3: Gps ochoa castillo

Concepto

Sistema que permite calcular las coordenadas de cualquier punto de la superficie terrestre a partir de la recepción de señales emitidas desde una constelación de satélites en órbita.

Permite al usuario conocer, mediante un receptor, su posición (latitud y longitud) en cualquier parte del planeta.

Page 4: Gps ochoa castillo

Historia

Sistema TRANSIT

1965

• Creado por la Marina de Estados Unidos para tener un sistema de navegación fiable para submarinos que podían mantenerse sumergidos por semanas y meses

• Compuesto de seis satélites en órbitas polares

• Posición determinada usando el corrimiento Doppler

• Se podía determinar la posición en dos dimensiones en 6 a 10 min con una precisión de 25 m

Sistema NAVSTAR

1973

• Producto de la unificación de trabajos

• Depende de satélites que llevaban relojes atómicos a bordo

• Estaciones terrestres que controlan el sistema

• Posicionadores (receptores) para el usuario que no dependen de relojes atómicos

Sistema

GPS ACTUAL

1995

• 1978 se lanzo el primer satélite de GPS

• 1989 la segunda generación de satélites (Satélites de Bloque II) fue puesta en servicio

• En marzo de 1994 se completó la constelación de 24 satélites

• 1995 el sistema fue declarado operacional por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América

Page 5: Gps ochoa castillo

Descripción del sistema

Tres Segmentos

Espacial (satélites)

De control (estaciones de seguimiento)

El usuario (receptores)

Page 6: Gps ochoa castillo

Descripción del sistema: Segmento espacial (constelación de satélites)

Block IIA: 6

Block IIR: 12 Block IIR(M): 7

Block IIF: 5

Constelación de 24 satélites que transmiten señales unidireccionales que proporcionan la posición y la hora de

cada satélite del GPS

6 órbitas circulares de 12 horas (4 satélites por orbita)

Inclinación de 55⁰ con respecto al ecuador

Ubicados a una distancia de 26.560 km de la Tierra

Velocidad de aproximadamente 4km/s

Page 7: Gps ochoa castillo

Descripción del sistema: Segmento de control (estaciones de seguimiento)

Serie de estaciones de rastreo automáticas distribuidas globalmente

Monitorean las orbitas y señales de cada satélite y envían correcciones

Activan y desactivan los satélites según las necesidades de mantenimiento

Page 8: Gps ochoa castillo

Equipo receptor del GPS

Recibe las señales de los satélites del GPS

Procesa las señales

Calcula la posición tridimensional y la hora precisa

Descripción del sistema: Segmento usuario (receptores)

Page 9: Gps ochoa castillo

Señal del GPS

Cada satélite transmite continuamente una señal utilizando dos frecuencias en la banda L.

Page 10: Gps ochoa castillo

Fundamentos

• El receptor GPS recibe la posición de al menos cuatro satélites y la distancia hasta cada uno de ellos. Determina su posición superponiendo las esferas imaginarias que generan cada uno de ellos.

Trilateración satelital

• La distancia de un satélite a un receptor es calculada midiendo el tiempo de viaje de la señal de radio desde el satélite al receptor.

Medición de distancia desde los satélites

• El tiempo de viaje de una señal desde un satélite a la Tierra es extremadamente corto. Los relojes atómicos con precisión de nanosegundos y los receptores corrigen los errores de medición mediante la utilización de un cuarto satélite.

Precisión en la medida del tiempo

• Una estación de control en Tierra calcula, con datos de las estaciones de seguimiento la posición de los satélites en las órbitas, los coeficientes para las correcciones de los tiempos y transmiten la información a los satélites .

Posicionamiento del satélite

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Fuentes de error

• Relojes atómicos. Error: 2,1m.

• Posición o ubicación de los satélites en el espacio. Error órbitas del satélite: 2,1 m.

Satélites

• La señal de radio reduce su velocidad al pasar por la sección de partículas cargadas de la ionósfera y luego al entrar en contacto con el vapor de agua de la tropósfera.

• Error atribuible a la ionosfera: 4m aprox.

Atmósfera

• La señal directa llega primero al receptor (requiere de menos tiempo) y luego las que proceden de rutas múltiples.

• El efecto de rutas múltiples es típico de ambientes forestales o de áreas urbanas. El error atribuible a las rutas múltiples es de 1 m.

Rutas múltiples

Page 12: Gps ochoa castillo

Fuentes de error

• Equipados con relojes de cuarzo para medir el tiempo menos precisos que los atómicos. Dependen de la calidad del receptor.

• Error aproximado 0,5m.

Receptor

• Fuente histórica en la degradación de la señal

• Constituye la mayor fuente de error y es introducida deliberadamente por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Disponibilidad selectiva(SA)

• Errores diversos en el manejo de datos Procesamiento de

los datos

Page 13: Gps ochoa castillo

Bibliografía

Documentos PDF:

• Fallas, J. 2002. Sistema de posicionamiento global. Laboratorio de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica. Universidad Nacional. Heredia. Costa Rica. Teoría de los GPS.pdf

• Pozo-Ruz, A., A. Ribeiro, M.C. García-Alegre, L. García, D. Guinea y F. Sandoval. s/a. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS): Descripción, análisis de errores, aplicaciones y futuro. Instituto de Automática Industrial. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Arganda. Madrid. gps5.pdf

• Rey, J. R. s/a. El Sistema de Posicionamiento Global – GPS. Universidad de Florida. USA. IN65700.pdf

Paginas Web:

• Sitio web de la Universidad de Florida IFAS extension. http://edis.ifas.ufl.edu

• Sitio web del gobierno de los Estados Unidos. Oficina de coordinación nacional de posicionamiento, navegación y cronometría por satélite. http://www.gps.gov/spanish.php

Libro:

• Casanova M., L. 2002. Topografia plana. Capitulo 10. Departamento de Ingeniería. ULA. Mérida. Venezuela.

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!!!!Gracias!!!!