PRESENTACION DE GPS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DE LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMEMTAL POLITÉCNICADE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

NÚCLEO MARACAYDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA TELECOMUNICACIONES

SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL(G.P.S.)

INTEGRANTES:

DE BEER, ALEXISDE GIORGIO, MIRENOQUINTERO, LUISRODRÍGUEZ, MIGUEL

Introducción

Generalidades y características del sistema G.P.S

Equipo receptor

Funcionamiento del sistema gps

Métodos de posicionamiento

Aplicaciones del sistema G.P.S

TOPICOS

Generalidades y Características

Sector espacial

» Características de los satélites

Los satélites de la constelación NAVSTAR son identificados de diversos modos: por su número NAVSTAR (SVN) y por su código de ruido pseudoaleatorio (PRN).

Cada uno de los satélites de la constelación NAVSTAR transmite dos señales de radio, L1 con una frecuencia de 1.575,43 MHz y L2 1.227,6 MHz. La señal L1 se modula con dos códigos de ruido pseudoaleatorios (Pseudo Random Noise, PRN), denominados Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) o código

P o protegido y el código de adquisición grueso (C/A Coarse/Adquisition) conocido como Servicio Estándar de Posicionamiento (SPS)

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Sector espacial

» Señal de los Satélites

Además de los códigos, los satélites transmiten a los receptores información en un paquete de Información repetitivo de cinco diferentes bloques con duración de 30 segundos.

Bloque 1: Contiene los parámetros de corrección de tiempo y refracción ionosférica.Bloques 2 y 3: Contienen información orbital y precisa para el cálculo de efeméridesBloques 4 y 5: Con información orbital aproximada de todos los satélites del sistema en operación, tiempo universal coordinado, información ionosférica e información especial.


Sector control

Este tiene como misión el seguimiento continuo de todos los satélites de la constelación NAVSTAR para los siguientes fines:

Establecer la órbita de cada satélite, así como determinar el estado de sus osciladores. Hallados los parámetros anteriores, emitirlos a los satélites para que éstos puedan difundirlos a los usuarios.

Las Estaciones de Control forman parte de un sistema de rastreo localizadas al rededor del mundo:

» Colorado Springs (U.S.A.). Central de cálculo y operaciones.» Ascensión (Atlántico Sur).» Hawai (Pacífico Oriental).» Kwajalein (Pacífico Occidental).» Diego García (Indico).


Sector usuario

Este sector lo componen los equipos que deben utilizar los usuarios para la recepción, lectura, tratamiento y configuración de las señales, con el fin de alcanzar los objetivos de su trabajo. Los componentes son; el equipo de observación y el software de cálculo.

EQUIPO RECEPTOR » La antena

Es donde se reciben las radiaciones electromagnéticas que emiten los satélites y son transformadas en impulsos eléctricos.

» El receptor

Recibe los impulsos de la antena receptora, y reconstruye e interpreta los componentes de la señal.

Tiene unos canales de recepción, de doble señal si es un receptor bifrecuencia (doble banda L1, L2) y de señal única si es monofrecuencia (una banda L1). Cada canal recibe las señales de un satélite diferente.

EQUIPO RECEPTOR » El controlador

o Controlar el receptor. o Gestionar la observación. o Almacenar los datos.

Información que maneja

o Mensaje de navegación.o Efemérides radiodifundidas por los satélites.o Datos meteorológicos.o Almanaque de estado de los satélites.o Archivos de observación.

» Tipos de receptores

o Monofrecuencia.

o Bifrecuencia.

Funciones:

FUNCIÓNAMIENTO DEL SISTEMA GPS

» La Trilateración desde los satélites

» Medición las distancias a los satélites

» Control perfecto del tiempo

» Conocer dónde están los satélites en el espacio

» Corrección de errores


» La Trilateración desde los satélites

» Medición las distancias a los satélites

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¿Cómo podemos medir la distancia hacia algo que está flotando en algún lugar en el espacio?

Sincronización de los relojes

Código aleatorio


» Control perfecto del tiempo

Relojes atómicos en los satélites costo está por encima de los 50.000 a 100.000 U.S. $

El secreto para obtener una medición del tiempo, tan perfecto es efectuar una medición satelital adicional, resulta que si tres mediciones perfectas pueden posicionar un punto en un espacio tridimensional, cuatro mediciones imperfectas pueden lograr lo mismo, Una medición adicional remedia el desfase de la medición del tiempo.


» Conocer dónde están los satélites en el espacio

Los satélites orbitan a una altura aproximada de 20.000 km sobre una orbita regular y predecible mediante ecuaciones matemáticas sencillas. La Fuerza Aérea de los EEUU colocó cada satélite en una órbita muy precisa, de acuerdo al Plan Maestro de GPS. En tierra, todos los receptores de GPS tienen un almanaque programado en sus computadoras que les informan donde está cada satélite en el espacio.

Control constante de los satélites

Las órbitas básicas son muy exactas pero con el fin de mantenerlas así, los satélites de GPS son monitoreados de manera constante por el Departamento de Defensa.


» Corrección de errores

Velocidad de la señal

Multitrayecto

Errores en los relojes

Errores en las orbitas de los satélites

Separación entre los satélites

Errores intencionales

MÉTODOS DE POSICIONAMIENTO

» Posicionamiento absoluto

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» Posicionamiento diferencial

» Trabajo en tiempo real

consiste en hallar la posición absoluta de un punto (Base, objetivo, etc.) mediante las observaciones realizadas desde ese punto a unos determinados satélites, sumadas a las realizadas en ese mismo instante desde otro punto (Móvil, referencia) a esos mismos satélites

Se realiza con un único receptor GPS, y consiste en la solución de una intersección directa de todas las distancias receptor-satélite sobre el lugar de posicionamiento en un período de observación dado, la medida y la solución son por lo tanto directas

No es un método de posicionamiento por satélite, sino que es una forma de obtener los resultados una vez procesadas las observaciones.



¤ Marítima. ¤ Terrestre. ¤ Aérea.

Las mas generales son:

» Marítimas

En la navegación marítima es necesario receptores fijos de GPS enlocalizaciones conocidas a los que se envía por difusión señales de corrección. También se emplea GPS en zonas costeras para proporcionar a las embarcaciones asistencia en la aproximación a tierra. El coste del sistema GPS es bajo (además los barcos no requieren receptores de gran calidad) y lo puede usar cualquier embarcación.


En este caso hay dos mercados principales: automóviles y receptores personales.

Para el primer caso, se integran el GPS y sistemas gráficos avanzados para proporcionar un sistema de guiado desde un origen a un destino, las empresas pueden controlar el envío de vehículos y vigilar el lugar donde se encuentran. También se usa para enviar contingentes de policías, ambulancias, bomberos y defensa civil en situaciones de emergencia, en la actualidad algunos vehículos ya cuentan con mapas electrónicos que muestran instantáneamente cómo llegar a cualquier destino.


» Terrestre

En el caso de los receptores personales, son utilizados cada vez mas para excursiones, alpinismo, rutas 4x4 etc. Además, se observa su aplicación en pruebas deportivas como el ciclismo donde permite conocer a cada instante el tiempo que saca un corredor a otro, la ubicación donde se te encuentra le competidor entre otros.

» Terrestre



Debido a su mayor complejidad su proceso de instalación ha sido más lento. Aunque muchos piensan que el GPS es la mejor manera (y más barata) de diseñar un sistema anticolisión aérea a prueba de errores, en la actualidad todavía está en desarrollo un trabajo en sistemas de aterrizaje de visibilidad nula de alta precisión.

» Aérea


En el campo militar como el GPS es un sistema desarrollado por el ejército, su expansión en ese campo ha sido más rápida que en las actividades civiles, se emplea para el guiado de mísiles y la navegación militar (aeronaves ).

» Aérea

Se puede decir que las aplicaciones del G.P.S son muy extensas y se encuentran en algunos campos tales como:

¤ Geodesia ¤ Hidrografía¤ Geofísica¤ Sistemas de Información Geográfica¤ Topografía y Fotogrametría ¤ Navegación¤ Ingeniería¤ Deporte ¤ El GPS en el control de satélites


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