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Escuela Superior de Ingeniería y ArquitecturaUnidad Zacatenco
INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
Principios Básicos del Posicionamiento Satelital y sus aplicaciones.
4CM7• Camarena Giovanni• Rodríguez Baltiérrez Beatriz
Esther• Quintero Casas Ana Rocío• Vargas Ángel
SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)
¿Qué es? Las siglas GPS corresponden a Global
Positioning System, Sistema de posicionamiento global.
DEFINICIÓN: Lo podemos definir como un sistema de navegación por satélite que nos permite fijar a escala mundial la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave.
PRECISIÓN
El GPS puede llegar a determinar los puntos de posición con errores MÍNIMOS de centímetro (GPS diferencia), aunque en la práctica hablemos de metros.
DESARROLLO Y OPERACIÓN
Desarrollado y operado actualmente por el DEPARTAMENTO DE DEFENSA DE LOS ESTADOS UNIDOS.
EL SISTEMA GPS CONSTA DE TRES NIVELES:
Nivel EspacialNivel de ControlNivel de Usuario
NIVEL ESPACIAL
24 Satélites NAVSTAR que emiten permanentemente señales con los siguientes datos: Posición orbital
Hora exacta de la emisión de las señales
El Almanaque (posición de los demás satélites)
DICHOS DATOS SON TRANSMITIDOS EN FORMA DE ONDAS
ELECTROMAGNETICAS CON FRECUENCIA DE
MICROONDAS ENTRE 1,2 Y 1,6 GHz
ASPECTOS GENERALES:
Repartidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno.
La energía que requieren proviene de dos paneles compuestos de celdas solares adosados a sus costados.
Llevan relojes atómicos muy precisos.
a) Altitud: 20.200 km
b) Período: 11 h 56 min (12 horas sidéreas)
c) Inclinación: 55 grados (respecto al ecuador terrestre).
d) Vida útil: 7,5 años
e) Utilizan paneles solares y baterías de Ni-cad
NIVEL DE CONTROL
Se refiere a una serie de estaciones terrestres.Son estaciones de rastreo automáticas distribuidas globalmente y
que monitorean las órbitas junto con las señales de cada satélites enviando correcciones.
EN SUS ORÍGENES…
…se constituía por una estación de control maestro en Colorado Springs (EEUU), 5 estaciones de observación y 4 antenas de tierra distribuidas entre 5 puntos muy cercanos al ecuador terrestre.
Actualmente se han anexado varias estaciones de rastreo: Australia, Quito, Usno, Buenos Aires, Bahrain, Inglaterra
ASPECTOS GENERALES
Cyprus Makarios Satellite
Activan y desactivan los satélites según sus necesidades de mantenimiento.
Actualizan periódicamente la información de navegación para cada satélite en particular CONSTAN DE:
1 Antena Principal
4 Antenas de Tierra
5 Estaciones monitoras de seguimiento
Determina el tiempo del sistema GPS.
Predice el comportamiento de los osciladores en los satélites.
Supervisa y controla continuamente el sistema satelital.
NIVEL DE USUARIO
Éste nivel hace referencia al instrumento en sí, también conocidos como Unidades GPS, que se pueden adquirir en tiendas especializadas. UNIDAD GPS:
“Conjunto de elementos (Software y Hardware) que permiten determinar la posición, velocidad y tiempo de un usuario, además de los parámetros requeridos por el usuario”
Este nivel también comprende a cualquiera que recibe las
señales GPS con un receptor, determinado posición y/o
hora
PRINCIPIOS BÁSICOS DEL GPS
LA SEÑAL GPS
Los satélites transmiten dos ondas portadoras que viajan a la velocidad de la luz y derivan de la frecuencia 10.23 MHz, generadas por un reloj atómico.
La portadora L1 frecuencia de 1575.42 MHz y longitud de onda de 19.05 cm. La portadora L2 frecuencia de 1227.60 MHz y longitud de onda de 24.45 cm.
El sistema NAVSTAR-GPS emplea dos tipos de códigos:
• Código C/A (Clear/Adquisition) ---> empleado para navegación de baja precisión (uso civil).
• Código P ---> empleado para navegación de alta precisión (uso militar).
Cada satélite transmite señales en ambas frecuencias, siendo éstas, las señales de navegación (códigos), y los datos de navegación y sistema (mensaje).
¿CÓMO FUNCIONA?
Brevemente…Para fijar una posición, el GPS
localiza, automáticamente, un mínimo de 4 satélites:
PASO 1:
Recibe señales indicando posición y reloj de cada satélite.
PASO 2:
El GPS sincroniza su reloj y calcula el retraso de las señales (dado por la distancia al satélite)
PASO 3:
Calcula la posición en que se haya el satélite.
PASO 4:
El navegador GPS estima las distancias y su posición mediante la triangulación.
PASO 5:
Conociendo las coordenadas de posición respecto a los tres satélites se obtienen las coordenadas reales del punto de medición.
