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Captura de datos, procesamiento y análisis GPS (página 2)




Enviado por Pablo Turmero



Partes: 1, 2, 3

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3.PRECISION EN EL TIEMPO

Los cálculos dependen de cuan precisos sean los relojes

Satélites: relojes de cesio, atómicos, altamente estables, a nivel de
nanosegundos.
Receptores: relojes de menor precisión.

Por lo tanto, se debe corregir la posición por errores de sincronización de los
relojes.

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4.POSICION DE LOS SATELITES

Conocer la posición de los satélites es vital para la determinación de la
posición del receptor.
Los satélites son monitoreados por cinco estaciones de control distribuidas
en el mundo determinando sus trayectorias y los coeficientes de corrección
de los relojes.

5. CORRECCION DE ERRORES

Algunas fuentes de error de los GPS son difíciles de eliminar.

Los cálculos asumen que la señal viaja a una velocidad constante, la
velocidad de la luz, sin embargo esto es posible sólo en el vacío.

Al ingresar la señal en la ionósfera y luego a la tropósfera sufre retardos de
velocidad de propagación.

Cuando la señal de un satélite se ve reflejada sobre algún objeto se produce
un efecto de multipaso.

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Todos los receptores GPS realizan algunas correcciones para los
retardos de señal.

Los efectos de multipaso son minimizados aplicando procesamiento de
la señal y diseños avanzados de antenas.

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POSICIONAMIENTO ABSOLUTO:

Un usuario equipado con un receptor portátil, recibe en forma pasiva
señales del mensaje GPS desde 3/4 satélites o más y puede medir una
distancia modificada receptor a cada satélite y determinar la posición de
la antena del receptor.

La precisión del posicionamiento absoluto depende de:

Estabilidad de los satélites y receptor.
Condiciones de encriptado del Código P
Cantidad de ruido existente en la recepción de la señal
Cantidad de canales del receptor
Antigüedad de las efemérides (coordenadas de la órbita)
Condiciones y estabilidad de la ionósfera y tropósfera

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INFLUENCIA DE LAS FUENTES DE ERRORES EN EL
POSICIONAMIENTO ABSOLUTO:

FUENTES DE ERROR GPS AUTÓNOMO (metros)

Relojes de Satélites 3,0
Errores Orbitales 2,7
Ionosfera 8,2
Troposfera 1,8
Disp. Selectiva SA 30 a 100
Reloj del Receptor* 0,3

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Fuentes de error en GPS

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Dilución de Precisión (DOP)
DOP es dependiente de la geometría de la constelación de satélites.

DOP es expresado mediante un valor numérico adimensional
DOP valores menor a 4 indica excelente precisión
DOP valores de 5 a 7 son aceptables
DOP valores mayores que 7 son pobres

Un alto DOP = Menor precisión en Posición

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FORMA DIFERENCIAL
Debido a los errores ya mencionados, los cálculos de posiciones con GPS
pueden sufrir desplazamientos de hasta 100 metros con S/A y hasta 30 metros
sin S/A.

El proceso de Corrección Diferencial consiste en obtener datos satelitales
en forma simultánea por dos receptores, uno de los cuales es ubicado en una
posición conocida y otro en una posición variable (base y móvil).

Las observaciones desde la base son usadas para ajustar la posición del móvil.

Para que exista Corrección Diferencial el receptor base colecta datos de la
totalidad de satélites visibles y el móvil sólo de parte de la constelación.

Supuesto: la mayor parte de los errores en la señal es igual para todos los
usuarios sobre una extensa área.

A 400 km de la base: precisiones de 5 metros (reducción al promediar)
a menos de 100 km: precisiones de 1 metro.

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Posicionamiento Diferencial Post proceso
La base contrasta la posición calculada con la posición de
referencia móvil.
El resultado es una serie de correcciones de los datos de cada
satélite medido en su respectivo tiempo.
La base almacena estas correcciones las que se utilizan
postproceso con el software de GPS corrigiendo los datos
tomados en terreno.

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SISTEMAS DE CORRECCIÓN DIFERENCIAL
EN TIEMPO REAL
La corrección diferencial en tiempo real se realiza al momento de
efectuada la medición de campo.
La base contrasta la posición calculada con la posición de
referencia móvil.
El resultado es una serie de correcciones de los datos de cada
satélite medido en su respectivo tiempo.
La base transmite estas correcciones hacia los móviles a través
de sistemas de radio y módem, o por un sistema satelital y bases
diseñado para este efecto, así el móvil aplica la corrección
al momento de la toma de datos.

La factibilidad de corrección diferencial en tiempo real depende
del tipo de receptor utilizado.

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SERVICIOS DE CORRECCIONES
DIFERENCIALES

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PLANIFICACION DE MEDICIONES

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CONSIDERACIONES GENERALES:
A diferencia de la topografía clásica, las mediciones GPS no requieren
intervisibilidad entre los puntos medidos.

Los receptores no envían ni reciben señales entre ellos, sólo reciben las
señales de los satélites. Por lo tanto se trata de redes y no de poligonales
para salvar obstáculos tales como edificios, montañas, etc.

Se requiere una vista despejada del cielo, cualquier elemento que obstruya
la visibilidad reducirá la efectividad de recepción de la señal.

Las estaciones de medición deben evitar elementos que obstruyan la señal.

Las fuentes de microondas de alto poder (transmisoras de radio o TV)
pueden interferir con la señal recibida,

Se debe realizar un estudio del área de trabajo para determinar los
obstáculos y su grado de incidencia.

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La planificación previa del terreno ayuda a:

Predecir la disponibilidad de satélites en cada punto de observación.
Experimentar con las obstrucciones a la visibilidad.
Determinar los mejores períodos de observación.
Visualizar la disponibilidad de satélites mediante tablas y
representaciones gráficas.
SESIONES Y PUNTOS:
Una sesión es un período durante el cual se planifican las observaciones
para ver la disponibilidad de los satélites.

Un punto es un lugar en el que se planea hacer las observaciones:
MARCA O ESTACIÓN.

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EQUIPAMIENTOS GPS

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RECEPTORES GPS vs PRECISION
Tipo de medición que efectúen
Tipo de códigos que usen
Frecuencias que puedan procesar
Cantidad de canales y satélites rastreados

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