1tecnicas de Posicionamientosatelital

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24/09/2014 MIGUEL AVILA 1

INGENIERIA CATASTRAL Y GEODESIA

GEODESIA SATELITAL(TECNICAS DE POSICIONAMIENTO)

METODOS DE POSICIONAMIENTO

1. ABSOLUTO

2. DIFERENCIAL


MTODO ABSOLUTO Se realiza con un (1) solo receptor, consiste en al solucin

directa de todas las distancias entre receptor y el v.e, sobreel lugar de estacin en una poca de observacin. la mediday solucin son entones directas.

El receptor recibe las seales del satlite y determina suposicin en coordenadas absolutas en el sistema dereferencia al que estn referidos los satlites (wgs 84).


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MTODO ABSOLUTO


MTODO ABSOLUTO Las observables utilizadas para el posicionamiento

absoluto, suelen ser los cdigos, pero tambin

podrian utilizarse las diferencias de fase ambas.

Se necesitan cuatro(4) satlites para resolver el

posicionamiento {x,y,z, estado del reloj del

receptor


VENTAJA

Con un solo receptor se puede

obtener la posicin, pero no se tiene

precisin en el posicionamiento como

tal.


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INCONVENIENTESINCONVENIENTESINCONVENIENTESINCONVENIENTES1. Errores producidos por la atmsfera.

2. En caso de recibir seales de constelacin navstar,el efecto de la disponibilidad selectiva (s/a), quehace que el posicionamiento no sea preciso.

3. Imposibilidad de eliminar errores de compensacin(multipath, osciladores, antena, retardoatmosfrico).


APLICACIONESAPLICACIONESAPLICACIONESAPLICACIONES Navegacin en general.

Aplicaciones con tolerancia superior a 100 m.

lo anterior dependera del equipo receptor, estado de

la constelacin, condiciones de observacin


SOLUCIN OFRECIDA

En tiempo real con solucin de navegacininstantnea, resolucin por mnimoscuadrados.

Donde la redundancia se hace en funcin del tiempo.


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Cuando se tiene un posicionamiento absoluto?

cuando se calcula la posicin del punto utilizando las

medidas de seudo distancia ya sea procedentes del

cdigo C/A, o cdigo P.

Dependiendo del cdigo que utilicemos y de la disponibilidad

selectiva obtendremos una precisin que variar de 15

a 100 m.

Este tipo de posicionamiento es utilizado por los equipos

llamados navegadores.


Posicionamiento diferencial

El posicionamiento diferencial consiste en hallar la

posicin absoluta de un punto (mvil, objetivo, etc.)

mediante las observaciones realizadas desde ese punto a

unos determinados satlites, sumadas a las realizadas en

ese mismo instante desde otro punto (referencia) a esos

mismos satlites. Por lo tanto, aqu aparece el concepto

de LNEA BASE, que es la lnea recta que une el puntode referencia y el punto objetivo.


Posicionamiento diferencial

Llamamos posicionamiento diferencial

cuando estn involucrados dos o ms

instrumentos GPS, con el fin de eliminar los

errores propios del sistema GPS, calculando

los INCREMENTOS de coordenadas desde elequipo de referencia al mvil.


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Este incremento de coordenadas vendr dado en

el sistema geocntrico de coordenadas.

La gran ventaja de este mtodo es que los

errores de posicionamiento muy similares o

comunes en ambos puntos, no tienen ninguna

influencia en los incrementos de

coordenadas.


La medicin de la lnea base es directa?

Rta: No,

esta lnea base, no es medida de forma

directa, ya que las observaciones son sobre los

satlites y no entre los puntos. Por lo tanto, la

obtencin de la lnea base se produce de

forma indirecta


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Cuales son las incgnitas?las incgnitas no son los incrementos decoordenadas entre los dos puntos, sino que son losdiferenciales (dx, dy, dz) que hay que aadir a lascoordenadas aproximadas absolutas ( Xo, Yo, Zo)de cada punto.

Si conocemos de partida las coordenadas delpunto de referencia, las incgnitas se reducen alas del punto objetivo, que una vez halladas,unidas a las del punto de referencia, nos darnlas componentes y valores de la lnea base quelos une.


Que errores se eliminan?

Disponibilidad selectiva (SA)

Retardo ionosfrico.

Retardo troposfrico.

Error en las efemrides.

Error reloj satlite.


Clasificacin

1. Diferencial con cdigo

1.1 Estticos.

1.2 Cinemticos

1.2.1 Continuo

1.2.2 Discontinuo

2. Diferencial con medidas de fase


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Diferencial con cdigo esttico

Este mtodo se utiliza para distancias largas (por lo generalmayores de 20 Km.) y la ms alta precisin. Es la medicinclsica de lneas bases.

Consiste en estacionar dos receptores o ms receptores en lospuntos los cuales queremos conocer sus coordenadas,almacenar datos y calcular las coordenadas en tiempo diferido.

En este tipo de posicionamiento se obtienen soluciones tanredundantes como se desee, tan solo debe prolongar la observacin


Respecto a que sistema estn referidas las

coordenadas obtenidas?

Rta: sistema WGS 84 (NAVSTAR), PZ 90 (GLONASS)


Y la precisin?

La precisin ser funcin del

tiempo de observacin, de la

geometra y del instrumental

utilizado.


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Diferencial con cdigo esttico

rpido

Se puso en funcionamiento gracias a la inclusin

de algoritmos de tratamiento de las seales y

espacios de bsqueda de ambigedades ms

slidos y rpidos.

IMPORTANTE!!!!

El tiempo de observacin y de clculo se

reducen considerablemente.


Aplicaciones

* Control Geodsico.

* Redes Nacionales e internacionales.

* Control de movimientos tectnicos.

* Control de deformaciones en diques y

estructuras.


Aplicaciones

Levantamientos de control, densificacin.

Sustituye a la mtodo clsico de poligonacin.

Determinacin de puntos de control, ingeniera civil,

bases de replanteo.

Levantamiento de detalles y deslindes.

Cualquier trabajo que requiera la determinacin

rpida de un elevado nmero de puntos.

Apoyos fotogramtricos.


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VENTAJAS

Sencillo, rpido y eficiente comparado con losmtodos clsicos.

No requiere mantener el contacto con los satlitesentre estaciones.

Se apaga y se lleva al siguiente punto.

Reducido consumo de energa.

Ideal para un control local.

No existe transmisin de errores ya que cadapunto se mide independientemente.


Posibles problemas

No se puede utilizar en zonas de poblacin, cercade edificios, debido al efecto multipath y engeneral en zonas que impidan recibir cuatro oms satlites.

Este mtodo de posicionamiento se puede utilizarsimultneamente con el esttico, realizando latriangulacin con mtodo esttico y ladensificacin con el esttico rpido


Diferencial con codigo cinematico

Este mtodo constituye una solucin eficaz al

inconveniente de los posicionamientos

estticos que requeran perodos de

observacin prolongados.

Esta indicado para el tratamiento de

observables de diferencia de fase


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Diferencial con cdigo cinemtico

El fundamento es establecer una estacin fija de referencia, esttica, yotra estacin mvil que va a realizar las puestas en los puntos que seconsideren necesarios.

Para desarrollar este mtodo es necesaria una inicializacin, que suponecalcular todos los parmetros de la lnea base que une el mvil y lareferencia en un instante.

Una vez hecho esto, se conservan los valores de las ambigedades, lo quehace que el nmero de incgnitas se reduzca a tres (X,Y,Z del mvil), lo querequiere menos pocas de informacin para resolver el sistema y por lotanto menor perodo de observacin.


Modos

Stop & Go. Para posicionar un punto con el

receptor mvil (tras la inicializacin

satisfactoria) se realiza una parada en dicho

punto de unas pocas pocas, despus nos

dirigimos al siguiente punto y actuamos de

igual modo. El procedimiento se mantendr

hasta completar el trabajo o hasta sufrir una

prdida de seal que obligue a inicializar otra

vez.


Modos

Continuo: Tambin denominado cinemtico propiamente dicho. Eneste caso, el receptor mvil no efecta ninguna parada,normalmente porque no le es posible.

Est indicado para el uso de estaciones mviles ubicadas envehculos en movimiento, como aviones, trenes, camiones, barcos,turismos, etc. Para su aplicacin, basta con indicar el tiempotranscurrido entre una grabacin y otra (pocas de grabacin) paraposicionar las situaciones puntuales del receptor en movimientocontinuo.


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Que es inicializacin ?

Cuales son los modos de inicializacin ?


Existen varios modos de inicializacin

1. Esttico rpido: Se realiza una puestaesttica de varias pocas hasta que se haya

determinado la posicin del mvil de forma

satisfactoria.

Es el modo ms lento de inicializacin, y es funcin

del tipo de instrumental utilizado, informacin

recibida y potencia del algoritmo de clculo. Puede

variar de uno a algunos minutos.



2. Esttica en punto conocido. El mtodo es anlogo alanterior, pero ms rpido, ya que al conocer tres de lasincgnitas del sistema (X,Y,Z del mvil) las que quedan pordeterminar son nicamente los incrementos de los valores deambigedad.

Por lo tanto, necesitamos menos ecuaciones y en consecuenciamenor tiempo de observacin para resolver el sistema.

Puede variar entre uno y dos minutos en funcin del tiempo enque se establezcan las pocas de grabacin y la potencia delsoftware de clculo.


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3. En movimiento (OTF, On-The-Fly). Esta tcnicadesarrolla un algoritmo que aplica las observacionesrecibidas en movimiento y resuelve el sistema sintener que realizar puestas estticas.

Es muy cmoda, ya que estamos inicializandomientras nos dirigimos al punto objeto de

posicionamiento.


BIBLIOGRAFIA

1.- Gibbons, G., Punting on L5, in GPS World of April 1997.

2.- Hofmann-Wenllenhof, B., 1994, GPS Theory and Practice, Springer- Verlag, New York.

3.- Langley, R., The GPS Error Budget, in GPS

World of March 1997.

4.- Langley, R., GPS Receiver System Noise, in

GPS World of June 1997.


BIBLIOGRAFIA

5.- Langley, R., Review and Update of GPS andGLONASS, in GPS World of July 1997.

6.- Leick, A., 1996, GPS Satellite Surveying, Wiley-Interscience, New York.

7.- Mikhail, E. M., 1981, Analysis and Adjustment ofSurvey Measurement, Van Nostrand Reinhold, NewYork.

8.- Documentos de Internet publicados por elLaboratorio Lincoln de Massachusetts, elCoordinational Scientific Information Center ruso ypor el DLR-DFD Neustrelitz Remote Sensing GroundStation en Alemania, Noviembre 1997.


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9. Holanda Blas, M.P., Bermejo Ortega, J.C.,

Hernanz Villalba, P., Gmez Snchez, F.,

Madrid 1997, Estudio de la precisin que el

sistema GPS proporciona en cada una de sus

cinco observables y comportamiento de las

mismas en funcin de diversos

condicionantes para la medida de lneas base

en un amplio rango de distancias.


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