1© 2011 GeodiLAB.org Bajo licencia Creative Commons Curso gvSIG Starty

El sistema GPS:Componentes

Sector espacialConstelación de 24 a 32 satélites a 20.200 km

Dos vueltas diarias a la Tierra, a 4 km/s

Emiten señales de radio en la banda L

Sector de controlEstaciones de seguimiento en tierra

Una estación principal y su réplica

Seis estaciones de control

Seis antenas de seguimiento

Sector de usuarioEquipos receptores móviles

Estaciones de referencia fijas

Telecomunicaciones y software de procesado

Imagen: El PakUn archivo de Wikimedia Commons

Licencia: Dominio Público

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El sistema GPS:Principios de funcionamiento

Mide el tiempo de viaje de las señalesMide el tiempo de viaje de las señales ●La señal llega en 70 ms a la velocidad de la luz (299.792 km/s)

●El receptor tiene un reloj que se sincroniza con el satélite

●La señal llega en 70 ms a la velocidad de la luz (299.792 km/s)●El receptor tiene un reloj que se sincroniza con el satélite

Capta las señales de los satélites

Capta las señales de los satélites

●Las señales portan información (Mensaje de navegación)●Cada satélite envía su posición, hora, órbita, efemérides, etc.

●Las señales portan información (Mensaje de navegación)●Cada satélite envía su posición, hora, órbita, efemérides, etc.

Calcula la distancia instantánea a cada

satélite visible

Calcula la distancia instantánea a cada

satélite visible

●Los satélites se acercan o se alejan del receptor (hasta 1 km/s)●Es necesario medir la distancia a 4 satélites como mínimo*

●Los satélites se acercan o se alejan del receptor (hasta 1 km/s)●Es necesario medir la distancia a 4 satélites como mínimo*

Calcula sus coordenadas

geográficas

Calcula sus coordenadas

geográficas

●Una operación geométrica llamada trilateración inversa●Con referencia al sistema geodésico WGS84

●Una operación geométrica llamada trilateración inversa●Con referencia al sistema geodésico WGS84

Transforma, almacena o envía

los datos

Transforma, almacena o envía

los datos

●Coordenadas geográficas: Latitud, Longitud, Altitud●Coordenadas planas: X, Y, Z●Sistemas de referencia en España: ETRS89, ED50●Sistemas de proyección para mapas: UTM, Lambert

●Coordenadas geográficas: Latitud, Longitud, Altitud●Coordenadas planas: X, Y, Z●Sistemas de referencia en España: ETRS89, ED50●Sistemas de proyección para mapas: UTM, Lambert

El receptor GPS

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El sistema GPS:Tipos de receptores(I)

De “Código”De “Código”●De tipo navegador●Coste muy asequible (entre 30 y 2.000 €)●Escasa precisión (2-10 metros)

●De tipo navegador●Coste muy asequible (entre 30 y 2.000 €)●Escasa precisión (2-10 metros)

Imagen: www.garmin.com

Imagen: www.holux.com Imagen: www.mio.com

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El sistema GPS:Tipos de receptores(II)

De “Fase” con una

frecuencia

De “Fase” con una

frecuencia

●De tipo cartográfico●Coste elevado (3.000 a 6.000 €)●Precisión media (entre 0,5 metros y 10 cm)

●De tipo cartográfico●Coste elevado (3.000 a 6.000 €)●Precisión media (entre 0,5 metros y 10 cm)

Imagen: www.leica-geosystems.com Imagen: www.topconpa.comImagen: www.trimble.com

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El sistema GPS:Tipos de receptores(III)

De doble frecuenciaDe doble

frecuencia●De tipo topográfico●Coste muy elevado (10.000 a 20.000 €)●Precisión y exactitud topográfica y geodésica

●De tipo topográfico●Coste muy elevado (10.000 a 20.000 €)●Precisión y exactitud topográfica y geodésica

Imagen: www.leica-geosystems.com

Imagen: www.trimble.com

Imagen: www.javad.com

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El sistema GPS:Métodos de medición

AutónomoUn solo receptor independiente

Precisión limitada

Relativo o diferencialUtiliza bases de referencia para corrección de errores

Método diferencial de código (DGPS)● En una frecuencia (L1)● Sistema EGNOS/WAAS

Método diferencial de fase con una (L1) o dos frecuencias (L1 y L2)

En tiempo realNecesita comunicación con la base de referencia

Métodos de alta precisión en tiempo real (RTK)

En post-procesoMejor precisión

Equipamiento más sencillo

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El sistema GPS:Precisiones

Precisión y exactitud en términos sencillosPrecisión: capacidad de repetir la misma medida

Exactitud: capacidad de obtener la verdadera medida

Exacto pero impreciso

Exacto pero impreciso

Preciso pero inexacto

Preciso pero inexacto

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El sistema GPSConfiguración del receptor

Número mínimo de satélites

Nivel de tolerancia a la imprecisión (índice PDOP)

Nivel de tolerancia al índice Señal/Ruido (SNR)

Periodo de cálculo interno de posiciones (intervalo de cálculo)

Periodo de grabación de posiciones (intervalo de registro)

Tipo de datos que se grabarán (“mensajes”)

Lugar de grabación de datosMemoria interna

Memoria externa (móvil avanzado, PDA)

Memoria de la cámara (en el archivo de imagen)

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Procesado de los datos:Formatos de archivo

NMEANMEA● Formato estándar para datos de navegación● Varios tipos de mensajes en formato texto● Mensajes importantes: GGA, RMC, GSA, GSV

● Formato estándar para datos de navegación● Varios tipos de mensajes en formato texto● Mensajes importantes: GGA, RMC, GSA, GSV

GPXGPX

● Estándar para almacenar datos GPS:➔ Trayectos (Tracks)➔ Rutas planificadas (Routes)➔ Puntos de paso (Waypoints)

● En estructura XML

● Estándar para almacenar datos GPS:➔ Trayectos (Tracks)➔ Rutas planificadas (Routes)➔ Puntos de paso (Waypoints)

● En estructura XML

KMLKML● Estándar para datos cartográficos● Guarda puntos, líneas, áreas, textos, y datos● En estructura XML

● Estándar para datos cartográficos● Guarda puntos, líneas, áreas, textos, y datos● En estructura XML