Sistema de Posicionamiento Global GPS
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Universidad de los AndesFacultad de Ingeniería
Topografía IProfesor: Eugenia Delgado
Integrantes:Germán Pacheco C.I. 23583493Lenin Cardozo C.I. 19751196
http://www.serbi.ula.ve/serbiula/libros-electronicos/Libros/topografia_plana/pdf/CAP-10.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Triangulaci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_posicionamiento_global
http://www.proteccioncivil.org/catalogo/carpeta02/carpeta24/vademecum12/vdm029.htm
http://personales.mundivia.es/edomenecht/docs/gpsweb/introgps/prc01.htm
1 ¿Qué es el GPS?
2 Historia del GPS
3 Definiciones
4 Descripción del Sistema GPS
5 Señal del GPS
6 Fundamentos
7 Fuentes de Error
El sistema de posicionamiento global,
(GPS) es un sistema mundial de
navegación compuesto por satélites
que orbitan la tierra, los cuales son
puntos de referencia para el calculo de
posiciones de puntos u objetos sobre
la superficie de la tierra mediante la
triangulación y con una precisión
considerable.
Dicho sistema trabaja 24 horas al día
sin importar las condiciones de tiempo.
1973: E.E.U.U. Formalizo un sistema para un programa de tecnología de navegación, nombrado NAVSTAR GPS.
1964: El Departamento de Defensa de E.E.U.U. aplico la misma tecnología para la observación de posiciones actualizadas y precisas de sus flotas armadas.
1957: La Unión Soviética lanzó el satélite Sputnick I como prueba de ubicación mediante ondas.
1978-1985: Se desarrollaron si se lanzaron 11 satélites prototipo NAVSTAR GPS a los que le siguieron otras generaciones de satélites, hasta completar la constelación actual de 24 satélites
2009: Se normalizo el sistema GPS para uso comercial y popular
Satélite: es una nave espacial, creada e la tierra y lanzada fuera de la atmosfera para orbitar alrededor del planeta, su posición se controla manual o por un sistema de navegación.
Triangulación: es el uso de la trigonometría de triángulos para determinar posiciones de puntos, medidas de distancias o áreas de figuras.
Trilateración: es un método matemático para determinar las posiciones relativas de objetos usando geometría de triángulos, usa las localizaciones conocidas de dos o más puntos de referencia, y la distancia medida entre el sujeto y cada punto de referencia
Satélite envía y
Recibe señales
Datos Recibidos
Datos Obtenidos
SERVIDOR
Calcula Y
CorrigeLos datos
USUARIO
SATELITES
ESTACIÓN DE CONTROL
(Punto conocido)(Punto desconocido)
Nota:Los cálculos hechos son detrilateración ytriangulación.
Ondas Portadoras(Transmite 2 tipos de
frecuencia)
Los Códigos Seudo-Aleatorios
Utilizados para el tiempo (Sincronización del satélite)
El Estado de la Señal o Mensajes de Navegación
Da información sobre el satélite.(Orbita, correcciones del reloj,
estado del sistema)
Adquisición Comúnes la base para usos civiles
del Sistema GPS
Precisose repite en un ciclo de siete
días, especial para usos militares
Trilateración Satelital
Un receptor en la tierra capta la señal de un satélite
y determina su distancia entre ellos, ubicándolo en un punto cualquiera de la
superficie de una esfera de radio R1.
Punto ubicadoEn la superficie
de la esfera
Medimos la distancia de un segundo satélite al
mismo receptor, se genera otra esfera de radio R2, interceptándolo con la
primera esfera encontramos un circulo
donde puede encontrarse el punto a buscar en su
perímetro.
Circulo resultante la intersección de 2
esferas
Agregamos una tercera medición, la intersección
nueva esfera con las 2 anteriores corta 2 puntos del
circulo encontrado.
Matemáticamente es necesario determina una
cuarta esfera para encontrar las coordenadas x,y,z de el
punto que queremos buscar
Punto encontrado coordenadas x,y,z.
Medición de distancias desde los satélites
La distancia de un satélite a un receptor se calcula midiendo el tiempo de viaje de la señal de radio
desde el satélite receptor. Conociendo la velocidad de la señal de radio
Las señales se miden sincronizando el satélite con el receptor de manera que generen el mismo
código al mismo tiempo y se mide el desfase del tiempo de repetición del mismo patrón
Ecuación de movimiento de velocidad uniforme:
D= v*t
D= Distancia en kilómetros desde el satélite al punto considerado
v= Velocidad de la señal de radio (aprox. Velocidad de la luz
𝟑𝒙𝟏𝟎𝟓 Km/s
t= tiempo de viaje de la señal en segundos
Esquema de medición del tiempo de viaje de la señal
Señal del receptor
Señal del satélite
Medición precisa del tiempo Posicionamiento del satélite
El tiempo promedio de una señal tarde en viajar de un satélite orbitando 20.200 km a la tierra es de
0,067 s. este hecho hace necesario la utilización de relojes muy precisos (relojes atómicos).
Existen 24 satélites operacionales en el sistema NAVSTAR, existen seis diferentes orbitas
inclinadas aproximadamente 55º con respecto al Ecuador.
Alrededor de cada uno de estos planos giran 4 satélites que son monitoreados, la estación de
control maestra es encargada para el posicionamiento de los satélites
Reloj atómico
Errores de la recepción(Ruido, centro de fase de la
antena , reloj oscilador)
Error por ruta múltiple(señal reflejada por objetos en
la superficie de la tierra)
Errores originados por el medio de propagación
Errores propios del satélite
Errores orbitales(Afectan la posición de l
satélite)
Errores del reloj(errores muy pequeños de la
apreciación del reloj atómico)
Errores por configuración geométrica
(precisión de la posición geométrica)