Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia

UNIVERSIDAD NACIONAL

SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y METALURGIA.

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS.

CARACTERISTICAS DEL GPS.

CURSO:

GEODESIA APLICADA A LA MINERIA.

DOCENTE:

Ing. JUAN VILLARREAL.

PRESENTADO POR:

FERNANDEZ SANCHEZ, Brandy William.

.

HUARAZ

NOVIEMBRE 2013.

Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia

A NUESTROS PADRES

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INDICE

PORTADA

DEDICATORIA

INTRODUCCION

1.-Historia.

2.-Definicion.

3.-Caracteristicas Técnicas y Prestaciones del GPS.

3.1.-Segmento Espacial.

4.-Evolucion del GPS.

5.-Funcionamiento.

6.-Fiabilidad de los Datos.

7.-Fuentes de Error.

8.-DGPS O GPS Diferencial.

8.1.-Estacion Motorizada (Referencia).

8.2.-Equipo Usuario.

8.3.-Una Corrección Directamente Aplicada a la Posición.

8.4.-Una Corrección Aplicada a la Pseudodistancias de Cada uno de los Satélites.

9.-Integracion con Telefonía Móvil.

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10.-GPS y la Teoría de la Relatividad.

11.-Modelos del GPS.

11.1.-GPS Básicos o Simples.

11.2.-GPS para Ayudas en Topografía.

11.3.-GPS para Ayudas en Hidrografía y Navegación Segura.

12.-Aplicaciones.

ANEXOS.

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Introducción.

La globalización de los mercados en el mundo de los negocios no tiene precedente. Esto

ha intensificado drásticamente la competencia entre las empresas de todo el mundo y las

ha impulsado a buscar mayor eficiencia y productividad.

Bajo esta perspectiva, las empresas deben desarrollar una visión que les permita

entender como son influenciadas por estos cambios; como afectan su operación

y estrategias.

Independientemente a la evolución de los productos y servicios, la disponibilidad

de medios de comunicación eficientes, el incremento en la oferta de medios

de transporte y la integración económica de regiones y países hacen que

la Logística tome un importante papel dentro del desarrollo de fuerzas competitivas

El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) desarrollado

por Estados Unidos, se ha incorporado masivamente a todo tipo de trabajos que

necesitan de una precisión exhaustiva a la hora de determinar la posición en que se

encuentra un barco, un avión, un coche, un explorador o un iceberg sobre nuestro

planeta.

La base de este sistema consiste en un conjunto de 21 satélites que en todo momento

están describiendo una órbita en torno a la Tierra. Estos satélites emiten su señal durante

las 24 horas del día. La recepción de varias de estas señales es lo que permite al GPS

portátil (del tamaño de un transistor de bolsillo), calcular su posición en la Tierra. A

mayor número de satélites "visibles" por el aparato, más precisos son los cálculos. Con

sucesivas posiciones el receptor puede suministrarnos otros datos derivados, como

nuestra posición exacta y relativa, la velocidad de navegación o desplazamiento, cómo

debemos cambiar el rumbo para llegar a nuestro destino y otras opciones.

Existe una red similar desarrollada por los rusos (GLONASS) que mantiene muchas

similitudes con el sistema americano tanto en su fundamento como en su utilización,

pero que no da cobertura en toda la Tierra. Como la red GPS, la GLONASS ofrece dos

niveles de servicio, proporcionando a los usuarios civiles una precisión en la posición

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horizontal de 60 metros y una precisión en la posición vertical de 75 metros (así pues, el

error en un mapa a escala 1:50.000 puede ser de 1 ó 1’5 mm).

Las nuevas tecnologías de posicionamiento global desarrolladas por los centros

de investigación en materia de defensa se han ido extendiendo al resto de

la sociedad (...) pero a pesar de que esto es así, lo cierto es que el Departamento de

Defensa estadounidense sigue manteniendo un cierto control sobre las posibilidades de

posicionamiento global, al introducir un error intencionado en la señal suministrada por

la constelación de satélites.

Este hecho hace que, para determinadas aplicaciones que requieran mucha exactitud,

sean necesarias las correcciones de estos errores presentes en las lecturas realizadas por

los GPS portátiles; dichas correcciones se hacen con el GPS Diferencial (DGPS).

Con la existencia de las dos redes de satélites, y para mejorar la precisión de la

localización obtenida, en 1988 comenzó un proyecto para analizar la posibilidad de

utilizar ambos sistemas conjuntamente para uso civil. Cada uno de los sistemas utiliza

distintos estándares de referencia de tiempo y espacio, pero la conversión entre ambos

no es excesivamente complicada.

En el campo civil existe un amplio abanico de usos: la navegación aérea y marítima,

control de flotas de camiones, medir la deriva de los continentes, utilizar el sistema para

realizar senderismo por la montaña, etc.

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1.-Historia.

En 1957, la Unión Soviética lanzó al espacio el satélite Sputnik I, que era monitorizado

mediante la observación del efecto Doppler de la señal que transmitía. Debido a este

hecho se comenzó a pensar que, de igual modo, la posición de un observador podría ser

establecida mediante el estudio de la frecuencia Doppler de una señal transmitida por un

satélite cuya órbita estuviera determinada con precisión.

La armada estadounidense rápidamente aplicó esta tecnología, para proveer a los

sistemas de navegación de sus flotas de observaciones de posiciones actualizadas y

precisas. Así surgió el sistema TRANSIT, que quedó operativo en 1964, y

hacia 1967 estuvo disponible, además, para uso comercial.

Las actualizaciones de posición, en ese entonces, se encontraban disponibles cada 40

minutos y el observador debía permanecer casi estático para poder obtener información

adecuada.

Posteriormente, en esa misma década y gracias al desarrollo de los relojes atómicos, se

diseñó una constelación de satélites, portando cada uno de ellos uno de estos relojes y

estando todos sincronizados con base en una referencia de tiempo determinado.

En 1973 se combinaron los programas de la Armada y el de la Fuerza Aérea de los

Estados Unidos (este último consistente en una técnica de transmisión codificada que

proveía datos precisos usando una señal modulada con un código de PRN (Pseudo-

Random Noise: ruido pseudo-aleatorio), en lo que se conoció como Navigation

Technology Program (programa de tecnología de navegación), posteriormente

renombrado como NAVSTAR GPS.

Entre 1978 y 1985 se desarrollaron y lanzaron once satélites prototipo experimentales

NAVSTAR, a los que siguieron otras generaciones de satélites, hasta completar la

constelación actual, a la que se declaró con «capacidad operacional inicial» en

diciembre de 1993 y con «capacidad operacional total» en abril de 1995.

En 2009, este país ofreció el servicio normalizado de determinación de la posición para

apoyar las necesidades de la OACI, y ésta aceptó el ofrecimiento.

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2.-Definicion.

En síntesis podemos definir el GPS como un Sistema Global de Navegación por Satélite

(GNSS) que nos permite fijar a escala mundial la posición de un objeto, una persona, un

vehículo o una nave. La precisión del GPS puede llegar a determinar los punto de

posición con errores mínimos de cm (GPS diferencia), aunque en la práctica hablemos

de metros.

El global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo

la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de

centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de

precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de

Defensa de los Estados Unidos. El sistema GPS está constituido por 24 satélites y utiliza

la triangulación para determinar en todo del globo la posición con una precisión de más

o menos metros.

El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra, a

20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra.

Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza

automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales

indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas

señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar

las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante

"triangulación" (método de trilateración inversa), la cual se basa en determinar la

distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se

determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo

además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se

obtiene las posiciones absolutas o coordenadas reales del punto de medición. También

se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes

atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.

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Figura1.Satélite NAVSTAR GPS.

3.-Caracteristicas y Prestaciones Técnicas del GPS.

El Sistema Global de Navegación por Satélite lo componen:

3.1.-Segmento Espacial.

Satélites en la constelación: 24 (4 × 6 órbitas)

Altitud: 20200 km

Período: 11 h 58 min (12 horas sidéreas)

Inclinación: 55 grados (respecto al ecuador terrestre).

Vida útil: 7,5 años

Segmento de control (estaciones terrestres)

Estación principal: 1

Antena de tierra: 4

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Estación monitora (de seguimiento): 5, Colorado Springs, Hawái, Kwajalein,

Isla de Ascensión e Isla de Diego García

Señal RF

Frecuencia portadora:

Civil – 1575,42 MHz (L1). Utiliza el Código de Adquisición Aproximativa

(C/A).

Militar – 1227,60 MHz (L2). Utiliza el Código de Precisión (P), cifrado.

Nivel de potencia de la señal: –160 dBW (en superficie tierra).

Polarización: circular dextrógira.

Exactitud

Posición: oficialmente indican aproximadamente 15 m (en el 95% del tiempo).

En la realidad un GPS portátil mono frecuencia de 12 canales paralelos ofrece

una precisión de 2,5 a 3 metros en más del 95% del tiempo. Con el WAAS /

EGNOS / MSAS activado, la precisión asciende de 1 a 2 metros.

Hora: 1 ns.

Cobertura: mundial

Capacidad de usuarios: ilimitada

Sistema de coordenadas:

Sistema Geodésico Mundial 1984 (WGS84).

Centrado en la Tierra, fijo.

Integridad: tiempo de notificación de 15 minutos o mayor. No es suficiente para la

aviación civil.

Disponibilidad: 24 satélites y 21 satélites. No es suficiente como medio primario de

navegación.

4.-Evolucion del Sistema del GPS.

El GPS está evolucionando hacia un sistema más sólido (GPS III), con una mayor

disponibilidad y que reduzca la complejidad de las aumentaciones GPS. Algunas de las

mejoras previstas comprenden:

Incorporación de una nueva señal en L2 para uso civil.

Adición de una tercera señal civil (L5): 1176,45 MHz

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Protección y disponibilidad de una de las dos nuevas señales para servicios

de Seguridad Para la Vida (SOL).

Mejora en la estructura de señales.

Incremento en la potencia de señal (L5 tendrá un nivel de potencia de –154 dB).

Mejora en la precisión (1 – 5 m).

Aumento en el número de estaciones de monitorización: 12 (el doble)

Permitir mejor interoperabilidad con la frecuencia L1 de Galileo

El programa GPS III persigue el objetivo de garantizar que el GPS satisfaga requisitos

militares y civiles previstos para los próximos 30 años. Este programa se está

desarrollando para utilizar un enfoque en 3 etapas (una de las etapas de transición es el

GPS II); muy flexible, permite cambios futuros y reduce riesgos. El desarrollo de

satélites GPS II comenzó en 2005, y el primero de ellos estará disponible para su

lanzamiento en 2012, con el objetivo de lograr la transición completa de GPS III en

2017. Los desafíos son los siguientes:

Representar los requisitos de usuarios, tanto civiles como militares, en cuanto a

GPS.

Limitar los requisitos GPS III dentro de los objetivos operacionales.

Proporcionar flexibilidad que permita cambios futuros para satisfacer requisitos de

los usuarios hasta 2030.

Proporcionar solidez para la creciente dependencia en la determinación de posición

y de hora precisa como servicio internacional.

El sistema ha evolucionado y de él han derivado nuevos sistemas de posicionamiento

IPS-2 se refiere a Inertial Positioning System, sistema de posicionamiento inercial, un

sistema de captura de datos, que permite al usuario realizar mediciones a tiempo real y

en movimiento, el llamado Mobile Mapping. Este sistema obtiene cartografía móvil 3D

basándose en un aparato que recoge un escáner láser, un sensor inercial, sistema GNSS

y un odómetro a bordo de un vehículo. Se consiguen grandes precisiones, gracias a las

tres tecnologías de posicionamiento: IMU + GNSS + odómetro, que trabajando a la vez

dan la opción de medir incluso en zonas donde la señal de satélite no es buena.

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Figura 2.Estación y receptor GPS profesionales para precisiones centímetros.

5.-Funcionamiento.

La información que es útil al receptor GPS para determinar su posición se llama

efemérides. En este caso cada satélite emite sus propias efemérides, en la que se incluye

la salud del satélite (si debe o no ser considerado para la toma de la posición), su

posición en el espacio, su hora atómica, información doppler, etc.

Mediante la trilateración se determina la posición del receptor:

Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la

esfera, con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor.

Obteniendo información de dos satélites queda determinada una circunferencia que

resulta cuando se intersecan las dos esferas en algún punto de la cual se encuentra el

receptor.

Teniendo información de un cuarto satélite, se elimina el inconveniente de la falta de

sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los satélites. Y es

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en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una posición 3D exacta

(latitud, longitud y altitud).

Figura 3. Receptor GPS.

6.-Fiabilidad de los Datos.

Debido al carácter militar del sistema GPS, el Departamento de Defensa de los EE. UU.

Se reservaba la posibilidad de incluir un cierto grado de error aleatorio, que podía variar

de los 15 a los 100 m. La llamada disponibilidad selectiva (S/A) fue eliminada el 2 de

mayo de 2000. Aunque actualmente no aplique tal error inducido, la precisión intrínseca

del sistema GPS depende del número de satélites visibles en un momento y posición

determinados.

Con un elevado número de satélites siendo captados (7, 8 ó 9 satélites), y si éstos tienen

una geometría adecuada (están dispersos), pueden obtenerse precisiones inferiores a 2,5

metros en el 95% del tiempo. Si se activa el sistema DGPS llamado SBAS (WAAS-

EGNOS-MSAS), la precisión mejora siendo inferior a un metro en el 97% de los casos.

Estos sistemas SBAS no se aplican en Sudamérica, ya que esa zona no cuenta con este

tipo de satélites geoestacionarios. La funcionabilidad de los satélites es por medio de

triangulación de posiciones para brindar la posición exacta de los celulares, vehículos,

etc.

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7.-Fuentes de Error.

La posición calculada por un receptor GPS requiere en el instante actual, la posición del

satélite y el retraso medido de la señal recibida. La precisión es dependiente de la

posición y el retraso de la señal.

Al introducir el atraso, el receptor compara una serie de bits (unidad binaria) recibida

del satélite con una versión interna. Cuando se comparan los límites de la serie, las

electrónicas pueden meter la diferencia a 1% de un tiempo BIT, o aproximadamente 10

nanosegundos por el código C/A. Desde entonces las señales GPS se propagan a la

velocidad de luz, que representa un error de 3 metros. Este es el error mínimo posible

usando solamente la señal GPS C/A.

La precisión de la posición se mejora con una señal P (Y). Al presumir la misma

precisión de 1% de tiempo BIT, la señal P (Y) (alta frecuencia) resulta en una precisión

de más o menos 30 centímetros. Los errores en las electrónicas son una de las varias

razones que perjudican la precisión (ver la tabla).

Fuente Efecto

Ionosfera ± 3 m

Efemérides ± 2,5 m

Reloj satelital ± 2 m

Distorsión multibandas ± 1 m

Troposfera ± 0,5 m

Errores numéricos ± 1 m o menos

Retraso de la señal en la ionosfera y la troposfera.

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Señal multiruta, producida por el rebote de la señal en edificios y montañas

cercanos.

Errores de orbitales, donde los datos de la órbita del satélite no son completamente

precisos.

Número de satélites visibles.

Geometría de los satélites visibles.

Errores locales en el reloj del GPS.

8.-DGPS O GPS Diferencial.

El DGPS (Diferencial GPS), o GPS diferencial, es un sistema que proporciona a los

receptores de GPS correcciones de los datos recibidos de los satélites GPS, con el fin de

proporcionar una mayor precisión en la posición calculada. Se concibió

fundamentalmente debida la introducción de la disponibilidad selectiva (SA).

El fundamento radica en el hecho de que los errores producidos por el sistema GPS

afectan por igual (o de forma muy similar) a los receptores situados próximos entre sí.

Los errores están fuertemente correlacionados en los receptores próximos.

Un receptor GPS fijo en tierra (referencia) que conoce exactamente su posición

basándose en otras técnicas, recibe la posición dada por el sistema GPS, y puede

calcular los errores producidos por el sistema GPS, comparándola con la suya, conocida

de antemano. Este receptor transmite la corrección de errores a los receptores próximos

a él, y así estos pueden, a su vez, corregir también los errores producidos por el sistema

dentro del área de cobertura de transmisión de señales del equipo GPS de referencia.

En suma, la estructura DGPS quedaría de la siguiente manera:

8.1.-Estación Monitorizada (Referencia).

Que conoce su posición con una precisión muy alta. Esta estación está compuesta por:

Un receptor GPS.

Un microprocesador, para calcular los errores del sistema GPS y para generar la

estructura del mensaje que se envía a los receptores.

Transmisor, para establecer un enlace de datos unidireccional hacia los

receptores de los usuarios finales.

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8.2.-Equipo de Usuario.

Compuesto por un receptor DGPS (GPS + receptor del enlace de datos desde la

estación monitorizada).

Existen varias formas de obtener las correcciones DGPS. Las más usadas son:

Recibidas por radio, a través de algún canal preparado para ello, como el RDS en

una emisora de FM.

Descargadas de Internet, o con una conexión inalámbrica.

Proporcionadas por algún sistema de satélites diseñado para tal efecto. En Estados

Unidos existe el WAAS, en Europa el EGNOS y en Japón el MSAS, todos

compatibles entre sí.

En los mensajes que se envían a los receptores próximos se pueden incluir dos tipos de

correcciones:

8.3.-Una Corrección Directamente Aplicada ala Posición.

Esto tiene el inconveniente de que tanto el usuario como la estación monitora deberán

emplear los mismos satélites, pues las correcciones se basan en esos mismos satélites.

8.4.-Una Corrección Aplicada a la Pseudodistancias de Cada Uno de los Satélites.

En este caso el usuario podrá hacer la corrección con los 4 satélites de mejor relación

señal-ruido (S/N). Esta corrección es más flexible.

El error producido por la disponibilidad selectiva (SA) varía incluso más rápido que la

velocidad de transmisión de los datos. Por ello, junto con el mensaje que se envía de

correcciones, también se envía el tiempo de validez de las correcciones y sus

tendencias. Por tanto, el receptor deberá hacer algún tipo de interpolación para corregir

los errores producidos.

Si se deseara incrementar el área de cobertura de correcciones DGPS y, al mismo

tiempo, minimizar el número de receptores de referencia fijos, será necesario modelar

las variaciones espaciales y temporales de los errores. En tal caso estaríamos hablando

del GPS diferencial de área amplia.

Con el DGPS se pueden corregir en parte los errores debidos a:

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Disponibilidad selectiva (eliminada a partir del año 2000).

Propagación por la ionosfera - troposfera.

Errores en la posición del satélite (efemérides).

Errores producidos por problemas en el reloj del satélite.

Para que las correcciones DGPS sean válidas, el receptor tiene que estar relativamente

cerca de alguna estación DGPS; generalmente, a menos de 1000 km. Las precisiones

que manejan los receptores diferenciales son centimétricas, por lo que pueden ser

utilizados en ingeniería.

Figura 3.Estación Leica de referencia DGPS.

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Figura 4. Equipo de campo realizando levantamiento de información sísmica usando un receptor GPS Navcom SF-2040G StarFire montado sobre un mástil.

9.-Integracion con Telefonía Móvil.

Actualmente dentro del mercado de la telefonía móvil la tendencia es la de integrar, por

parte de los fabricantes, la tecnología GPS dentro de sus dispositivos. El uso y

masificación del GPS está particularmente extendido en los teléfonos

móviles Smartphone, lo que ha hecho surgir todo un ecosistema de software para este

tipo de dispositivos, así como nuevos modelos de negocios que van desde el uso del

terminal móvil para la navegación tradicional punto-a-punto hasta la prestación de los

llamados Servicios Basados en la Localización (LBS).

Un buen ejemplo del uso del GPS en la telefonía móvil son las aplicaciones que

permiten conocer la posición de amigos cercanos sobre un mapa base. Para ello basta

con tener la aplicación respectiva para la plataforma deseada

(Android, Bada, IOS, WP, Symbian) y permitir ser localizado por otros.

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Figura 5.Vehículo de la empresa Tele Atlas con GPS cartografiando y fotografiando las carreteras en Rochester, Nueva York (EE. UU.)

10.-GPS y La Teoría de la Relatividad.

Los relojes en los satélites GPS requieren una sincronización con los situados en tierra

para lo que hay que tener en cuenta la teoría general de la relatividad y la teoría especial

de la relatividad. Los tres efectos relativistas son: la dilatación del tiempo, cambio de

frecuencia gravitacional, y los efectos de la excentricidad. La desaceleración relativista

del tiempo debido a la velocidad del satélite es de aproximadamente 1 parte de 10 10, la

dilatación gravitacional del tiempo hace que el reloj del satélite alrededor de 5 partes

entre 1010 más rápido que un reloj basado en la Tierra, y el efecto Sagnac debido a

rotación con relación a los receptores en la Tierra. Si no se tuviese en cuenta el efecto

que sobre el tiempo tiene la velocidad del satélite y su gravedad respecto a un

observador en tierra, se produciría un corrimiento de 38 microsegundos por día, que a su

vez provocarían errores de varios kilómetros en la determinación de la posición.

De acuerdo con la teoría de la relatividad, debido a su constante movimiento y la altura

relativa respecto, aproximadamente, un marco de referencia inercial no giratorio

centrado en la Tierra, los relojes de los satélites se ven afectados por su velocidad. La

relatividad especial predice que la frecuencia de los relojes atómicos moviéndose a

velocidades orbitales del GPS, unos

v = 4 km / s, marcar más lentamente que los relojes terrestres fijos en un factor

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De    , o resultar un retraso de unos 7 ms / día, siendo c = velocidad de

la luz en el vacío.

El efecto de desplazamiento de frecuencia gravitacional sobre el GPS, la relatividad

general predice que un reloj más cercano a un objeto masivo será más lento que un reloj

más alejado. Aplicado al GPS, los receptores están mucho más cerca de la Tierra que

los satélites, haciendo los relojes del GPS ser más rápido en un factor de 5 × 10 -10, o

alrededor de 45,9 ms / día.

Al combinar la dilatación del tiempo y desplazamiento de frecuencia gravitacional, la

discrepancia es de aproximadamente 38 microsegundos por día, una diferencia de 4,465

partes de 1010. Sin corrección, los errores en la pseudodistancia inicial se acumularía

aproximadamente unos 10 km / día. Este error en la pseudodistancia inicial se corrige en

el proceso de resolución de las ecuaciones de navegación. Además las órbitas de los

satélites son elípticas, en lugar de perfectamente circulares, lo que causa que los efectos

de la dilatación del tiempo y desplazamiento de la frecuencia gravitacional varíen con el

tiempo. Este efecto excentricidad hace que la diferencia de velocidad de reloj entre un

satélite GPS y un receptor aumente o disminuya en función de la altitud del satélite.

Para compensar esta discrepancia, al patrón de frecuencia a bordo de cada satélite se le

da una tasa de compensación antes del lanzamiento, por lo que marcha un poco más

lento que la frecuencia de trabajo en la Tierra. Concretamente, trabaja a

10.22999999543 MHz en lugar de 10,23 MHz. Dado que el reloj atómico a bordo de los

satélites GPS se ajusta con precisión, hace que el sistema sea una aplicación práctica de

la teoría científica de la relatividad en un ambiente del mundo real. Friedwardt

Winterberg propusó colocar relojes atómicos en satélites artificiales para poner a prueba

la teoría general de Einstein en 1955.

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Figura 6. Variación del tiempo en picosegundos según la altura de la órbita debido a los efectos relativista.

11.-Modelos de GPS.

11.1.-GPS Básicos o Simples.

Para uso en trabajos simples, de búsqueda de puntos monumentados que

ocasionalmente fueron cubiertos por el paso del tiempo. Cálculos simples de

velocidad, distancia y rumbo. Útil para trazar rápidamente poligonales simples. Estos

modelos pueden ser utilizados por Sociólogos en estudios de centros poblado donde

tenga que guardar detalles de posición y distancias

Estos modelos son usados en la labores de referencia que requieren Ambientalistas,

Socio-economistas, etc., en estudios o realización de encuestas respectivamente.

Los modelos simples no tienen Altímetro Barométrico ni Compás Electrónico, a

cambio de esto, la información de Altura la obtienen del Satélite y la dirección la

obtienen de un cálculo diferencial de posición, por ello para que el Compás funcione

estos equipos requieren estar en movimiento, teniendo más error.

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eTrex  10 eTrex 20 eTrex 30

Modelo eTrex  10 eTrex 20 Dakota 10 Oregon 450

Pantalla Escala de grises TFT 65.000 colores TFT a color TFT 65.000 colores

Tipo de memoria Interna de   1.7Gb 850Mb Interna de 850 Mb

Waypoint 1000 puntos 2000 Puntos 1000 Puntos 2000 puntos

Altímetro Si

CompásBrújula electrónica de 3

ejes

Calculo de áreas Si Si Si Si

Cámara

Vista de Imágenes Si Si Si

Tipo de CartografíaIGN tipo 3D bajo Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G

Flota Si

Incluye Software No No No No

Tipo de Cable USB USB USB USB

Imágenes

Costo Menor Intermedio Alto

11.2.-GPS Para Ayudas en Topografía

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Todo aquel que trabaja con topografía sabe que la cota es fundamental. Tener

referencia de esta información es muy útil, no solo de forma preliminar a los trabajos

de levantamientos, sino que también en verificaciones simples. Estos modelos con

sensores tienen esta capacidad de entregar la información de la cota con menos error

que los que reciben esta información del satélite. Al tener un barómetro el error de un

GPS serie “S” es menor a un metro, Además previstos de un Compás Electrónico,

que es básicamente una brújula electrónica para labores que todo topógrafo, geógrafo,

geólogo, requiere.

Como característica principal tiene SENSORES. Los de altura y dirección: Con un

Sensor Altímetro Barométrico, obtiene información de Altura (cota) con mucho

menos error que un GPS Simple. Un sensor de Dirección, Compás electrónico o

Brújula Electrónica incorporada, la cual es muy sensible al solo giro del GPS.

Funciones muy útil y fundamental para cualquier Geógrafo, Geólogo, Topógrafo o

profesional afín.

GPSMAP 62 GPSMAP 62S GPSMAP 62SC

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Oregon 450 Oregon 550

Modelo eTrex   30GPSMAP

62SCGPSMAP 62S

GPSMAP 78S

GPS Oregon 550

GPS Oregon 600

GPS Montana 650

PantallaTFT 65.000

coloresTFT 65.000

coloresTFT 65.000

coloresTFT 65.000

coloresTFT 65.000

coloresPantalla

táctil TFT

TFT Táctil Brillante  65.000

colores

Canales 24 12 12 12 12 12 12

SeñalGPS +

GLONASSGPS GPS GPS GPS GPS GPS

Tipo de memoria

24MbInterna de

3.5GbInterna de  

1.7GbInterna de

1.7GbInterna de

850 MbInterna de

850 MbInterna de 3Gb

Waypoint 2000 puntos2000

Puntos2000 Puntos

2000 Puntos

2000 puntos

4000 Puntos

4000 Puntos

Altímetro Si Si Si Si Si Si Si

CompásBrújula

electrónica de 3 ejes

Brújula electrónica de 3 ejes

Brújula electrónica de 3 ejes

Brújula electrónica de 3 ejes

Brújula electrónica de 3 ejes

Brújula electrónica de 3 ejes

Brújula electrónica de 3

ejes

Calculo de áreas

Si Si Si Si Si Si Si

Cámara SI (5.0Mp) SI (3.2Mp) Si (8Mp) SI (5.0Mp)

Vista de Imágenes

Si Si Si

Tipo de Cartografía

IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo

Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo

Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo

Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo

Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo

Tecnología 2G

IGN tipo 3D bajo Tecnología 2G

Flota Si

Incluye Software

No No No No No No No

Tipo de Cable USBUSB de alta velocidad

USB e Inalámbrico

USB USB USBUSB

e Inalámbrico

Imágenes

costo Menor Intermedio Intermedio Alto

11.3.- GPS para Ayudas en

Hidrografía y Navegación Segura.Para personas que requieren un GPS con capacidad de Cartografía o tenga capacidad

de Carta Electrónica estos modelos que presentamos son diseñados para ello. La serie

78 es un modelo que entrega información para la pesca, información de mareas e

información lunar. Los modelos que presentamos tienen puerto en código NMEA y la

Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia

seria Sounder con capacidad de Piloto Automático, capacidad para comprobación de

sondajes u operación hidrográficos o de navegación segura.

Los modelos de la seria 78. 400,500 son navegadores muy versátiles teniendo

características y funciones para ayudas a la navegación, pesca y datos de marea.

Los modelos Sounder en series como 400 y 500 (con capacidad de integración con

Transducer o Sonar) son específicamente para labores de medición de profundidades.

Con ello obteniendo valiosa información para una correcta navegación o verificación

de profundidades. El sonar tienen un error normal e igual al de un sonar de simple

frecuencia o Dual, según el modelo.

GPSMAP Sounder 421 GPSMAP Sounder 521 S GPSMAP Charplotter 5012

12.-Aplicaciones.

Navegación terrestre (y peatonal), marítima y aérea. Bastantes automóviles lo

incorporan en la actualidad, siendo de especial utilidad para encontrar direcciones

o indicar la situación a la grúa.

Teléfonos móviles

Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia

Topografía y geodesia.

Construcción (Nivelación de terrenos, cortes de talud, tendido de tuberías, etc.).

Localización agrícola (agricultura de precisión), ganadera y de fauna.

ANEXOS.

Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia. Geodesia

Fig 1.GPS-GADGETS. Fig 2.GPS DE BOLSILLO

Fig 3.GPS DIFERENCIAL MARCA TRIMBLE Fig 4. TOM TOM GPS.