Universidad de los Andes Núcleo Mérida Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Departamento de Vías SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL Integrantes: Flores Anama Liscano Marí
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Universidad de los AndesNúcleo Mérida
Facultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería Civil
Departamento de Vías
SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
Integrantes: Flores AnamarLiscano María
REFERENCIAS
Casanova L. (2002), Topografía Plana, Mérida-Venezuela, Universidad de los Andes, Facultad de Ingeniería
Páginas Web:
En: http://www.gps.gov/systems/gps/
Sistema de Posicionamiento Global. En:http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_posicionamiento_global
GPS
CONCEPTO
HISTORIA
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
SEÑAL DEL GPS
FUNDAMENTOS
FUENTES DE
ERROR
CONTENIDO
CONCEPTO
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una utilidad de propiedad
estadounidense que proporciona a los usuarios, servicios de posicionamiento y
navegación, a través de una red de Satélites Artificiales que orbitan la Tierra y transmiten datos de posición, velocidad y tiempo de cualquier punto ubicado en el
planeta.
El GPS fue diseñado originalmente para aplicaciones militares y de los servicios de inteligencia en plena Guerra Fría durante la década de los 60, aunque se inspiró en el lanzamiento de la nave espacial soviética Sputnik en 1957.
HISTORIA
Que era monitorizado gracias al efecto Doppler de la señal que transmitía. La armada
estadounidense rápidamente aplico esta tecnología, para proveer a los sistemas de
navegación de sus flotas, posiciones actualizadas y precisas, así surgió el sistema
TRANSIT.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
El GPS se compone de tres segmentos:
Espacial
De Control
De Usuario
SEGMENTO
En el SEGMENTO ESPACIAL nos encontramos con 24 SATÉLITES con trayectorias sincronizadas para cubrir TODA LA SUPERFICIE DEL GLOBO TERRÁQUEO.
La energía eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de dos paneles compuestos de celdas solares adosados a sus costados.
En el SEGMENTO DE CONTROL encontramos una serie de ESTACIONES TERRESTRES. Éstas ENVÍAN INFORMACIÓN a los satélites para controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación.
En el SEGMENTO DE USUARIO nos referimos al INSTRUMENTO EN SÍ. El conjunto de elementos
(Software y Hardware) que permiten determinar la posición, velocidad y tiempo de
un usuario, además de los parámetros necesarios adicionales que requiera.
SEÑAL DEL GPS
Cada satélite GPS emite continuamente un mensaje de navegación a 50 bits por segundo en la frecuencia transportadora de microondas de aproximadamente 1.600 MHz. La radio FM, en comparación, se emite a entre 87,5 y 108,0 MHz y las redes Wi-Fi funcionan a alrededor de 5.000 MHz y 2.400 MHz. Más concretamente, todos los satélites emiten a 1575,42 MHz (esta es la señal L1) y 1227,6 MHz (la señal L2).
La señal GPS proporciona la “hora de la semana” precisa de acuerdo con el reloj atómico a bordo del satélite, el número de semana GPS y un informe de estado para el satélite de manera que pueda reducirse si es defectuoso. Cada transmisión dura 30 segundos y lleva 1.500 bits de datos codificados, que luego son decodificados por su receptor correspondiente
FUNDAMENTOS
El GPS depende en que cada satélite en la constelación transmita su posición exacta y una señal de tiempo extremadamente precisa a los receptores en la Tierra. Dada esta información, los receptores del GPS pueden calcular su distancia al satélite
y combinando esta información de cuatro satélites, el receptor puede calcular su posición exacta usando un proceso llamado TRILATERACION.
En la TRILATERACIÓN Si conocemos la distancia a un satélite, se sabe que su posición se encuentra sobre una esfera con centro en el satélite y con un radio igual a la distancia.
Si se obtiene la misma información de un segundo satélite, se puede estrechar su posible posición al área que tienen en común las dos esferas. Si se añade información de un tercer satélite, se puede precisar aún más la posición a los dos puntos donde las tres esferas se cruzan.
Otros fundamentos involucrados y que describen al GPS son los encontrados en la medición de distancias desde los satélites, la medición precisa del tiempo, el conocimiento preciso de la orbita del satélite y la corrección de errores en la propagación de la onda.
PRECISION EN LA MEDIDA DEL TIEMPO
El tiempo promedio que una señal tarda en viajar de un satelite orbitando a
20.200 kilometros a la tierra es de 0.067
segundos. Este hecho hace necesario la utilización de
relojes muy precisos
MEDICION DE DISTANCIA DESDE LOS SATELITES
La señal de GPS son códigos de tiempo que se usaran para calcular distancias desde los satélites hacia el receptor D= Txv
POSICIONAMIENTO DEL SATELITE:POSICIONAMIENTO ABSOLUTOSe calcula la posición a partir de la triangulación de 4 satélites.POSICIONAMIENTO RELATIVOSe calcula la posición de un receptor móvil a partir de la posición de un punto de coordenadas ya conocidas
FUENTES DE ERROR
La precisión alcanzada por el GPS dependerá del tipo de receptor que se utilice y del campo de estudio. Los receptores conocidos como geodésicos alcanzan precisiones del orden del cm en la determinación de la posición. Mientras que los receptores de navegación tienen un precisión de 5-30 metros.
FUENTES DE ERROR
Un receptor GPS requiere el instante actual, posición del satélite y retraso respecto la emisión
de la señal para el cálculo de su posición. Para que sea preciso hay que tener en cuenta las diferentes fuentes de error que pueden afectar a la señal en
su recorrido del satélite al receptor.
EN EL RELOJ
ORBITALES
GEOMETRÍA
GEOMETRÍA DE LOS SATÉLITES VISIBLES
ERRORES
FUENTES DE ERROR
LOS ERRORES ORBITALES afectan el cálculo de la posición del satélite en un instante determinado con respecto a un sistema de referencia dado, estos errores se originan debido a que no se conocen con la exactitud necesaria la posición de los orbitales
LOS ERRORES DEL RELOJ aunque son precisos pueden presentar variaciones debido a la deriva propia del instrumento y al diferencial del tiempo entre el sistema del satélite y del sistema del GPS. Estos errores son de poca frecuencia.
LOS ERRORES DE
INTERFERENCIAS POR LA REFLEXION DE LAS
SEÑALES se originan debido a las posibilidad de que la señal reflejada por los objetos ubicados en la
superficie de la tierra lleguen al receptor por dos o mas trayectorias
FUENTES DE ERROR
FUENTES DE ERROR
PARA LOS ERRORES DE CONFIGURACION GEOMETRICA, la determinación de un posicionamiento queda expresado por los parámetros de la dilatación de precisión geométrica (DPG). Los parámetros de DPG reflejan la influencia de la geometría de los satélites sobre la precisión combinada de las estimaciones del tiempo y posición de la estación
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