Bases para el diseño y montaje de un prototipo GPS de referencia continua (Colombia)

El sistema de
"GPS" (Global
positional system o Sistema Global de Posicionamiento),
nace en 1973 y queda oficialmente declarado como funcional en
1995. Es un sistema que inicialmente se desarrolló con
enfoque de asistencia militar pero a través de los
años el gobierno de
Estados Unidos
decidió permitir el uso al público en general con
ciertas limitaciones de exactitud.

El GPS es utilizado en la actualidad por muchos otros
sistemas e
inclusive ya es una herramienta de trabajo, por
ejemplo es utilizado en aeronaves, para guiarse en el espacio,
por los geólogos para la medición de movimientos telúricos,
por ingenieros y guardia civil para monitoreo de monumentos o
estructuras
como puentes colgantes, es empleado en cartografía y topografía para el levantamiento de
cartas y
planos; y evidentemente por las fuerzas militares en casi todo el
mundo.

A través del paso de los años esta "nueva"
tecnología
ha ido evolucionando hasta tal punto que muchos elementos que
visualizamos a diario son controlados por un sistema GPS; estos
elementos son, por ejemplo, las observaciones
gravimétricas, observaciones en aeropuertos y estaciones
de transporte
masivo, nivel medio del mar, estaciones de control de
transportes de carga, puertos de navegación
marítima, etc.

En la actualidad el control de estos elementos se hace
por medio de estaciones de referencia de operación
continua, (CORS) por sus siglas en ingles (Continuous Operating
Reference Station), y esta es solo una forma de llamar a lo que
es realmente una estación permanente GPS. Una
Estación Permanente GPS está constituida por un
receptor GPS que registra datos satelitales
en forma continua (las 24 horas del día durante todo el
año), estos datos se almacenan y manipulan en un computador con
software
especializado; la calidad de los
datos depende de la ubicación de la estación GPS y
su conectividad con los satélites
(PDOP), el cual es determinado por una cantidad mínima de
cuatro satélites.

Los últimos avances del sistema GPS en
aplicaciones de ingeniería, cartográficas GIS exigen
cada vez mas el empleo de
estaciones permanentes, cuya función es
generar y distribuir los datos a su vez proporcionados por el
receptor GPS, mediante la descarga periódica y
automática de los datos sin procesar del GPS y la distribución automática y
periódica de los mismos a equipos locales o remotos,
así como la transmisión de las correcciones
diferenciales para levantamientos en tiempo real,
vía enlace de comunicación TCP/IP
(Internet),
MODEM o
Puerto Serial
directo, WIFI.

"Las CORS son el armazón fundamental de cualquier
red
geodésica moderna, Mientras que esta faceta
tecnológica se ha desarrollado con gran éxito
en EE UU, en estos momentos, México
excluido, sólo existe una estación CORS en América
Central denominada MOIN en Moin, Costa Rica, que
está patrocinada por el Servicio
Internacional de GPS (International GPS Service, IGS). El
gobierno mexicano bajo la dirección del Instituto Nacional de
Estadística Geografía e Informática (INEGI) mantiene una red de 14 estaciones
tipo CORS, dos de las cuales, Aguascalientes y Hermosillo,
están integradas en la red global del IGS y sus datos GPS
se pueden bajar gratis a través de Internet. La información en formato RINEX del resto de
las estaciones la puede comprar el usuario a través del
INEGI por un precio
nominal. El NGS pretende que las nuevas estaciones CORS en
América Central se definan en un marco compatible con el
resto de las estaciones permanentes del IGS."

Una estación permanente es un receptor que opera
en forma continua con un intervalo de registro
estándar de 30 segundos. En general, se trata de
receptores de la más alta y actualizada tecnología,
el cumplimiento de estas condiciones implica contar con un
receptor y también en forma recomendable de un segundo
receptor, una computadora
dedicada exclusivamente a la estación y un resguardo que
garantice la tensión eléctrica necesaria, lo que en
el ambiente se
conoce como UPS.

La estación funciona en forma automática
en la descarga de los datos, luego se hace el procesamiento para
la conversión de estas datos al formato RINEX (Conjunto De
Definiciones Estándar Para Datos GPS) y puesta en un
servidor que
puede ser descargado por cualquier interesado.

Las estaciones permanentes cumplen varias funciones, entre
ellas esta las de carácter científico, al proporcionar
datos para estudiar los movimientos de la corteza terrestre, por
otro lado ofrecen un servicio a los usuarios de la
tecnología GPS para que puedan operar con un solo receptor
de frecuencia única.

La instalación de una estación permanente
es también libre y no existe ningún registro ni
inscripción necesario. Sin embargo su ingreso a una red
privada requiere de ciertos requisitos que se deben cumplir para
que se le considere una estación confiable.

Las estaciones, además de proporcionar sus
observaciones, cuentan en el sitio de Internet una detallada
descripción de la propia estación y
la forma de tomar contacto con la misma para consultas o
aclaraciones.

Dado el carácter universal que adquieren las
estaciones, los archivos que se
descargan están redactados en idioma inglés.
También es posible encontrar en las páginas de las
más reconocidas un conjunto de datos estadísticos
acerca de su comportamiento.

Las estaciones permanentes constituyen un cambio en la
modalidad de ejecución de los trabajos geodésicos.
Anteriormente se disponía de las redes geodésicas
formadas por un conjunto de puntos cuyas coordenadas eran
conocidas pero para utilizarlos era necesario trasladarse a los
mismos, es decir hacer una observación GPS en situ. Son lo que a
partir de ahora se llaman estaciones pasivas
para distinguirlas de las estaciones permanentes que tienen el
carácter de activas puesto que
están en constante operación y además se
tiene acceso a los datos adquiridos.

Es entonces que por medio de una estación CORS se
presta un servicio de marco de referencia de orden cero para una
gran cantidad de estudios y aplicaciones, al igual que se presta
información sin costo.

En la actualidad han surgido un gran número de
proyectos a
nivel nacional que se verían altamente beneficiados con
esta tecnología que actualmente no esta disponible en
Colombia. Para
acceder a ella es necesario hacerlo por medio de otros
países que ya cuentan con una estación de
referencia continua al servicio público, limitando
aplicaciones que beneficiarían en gran nivel al desarrollo.

Existen muchas aplicaciones que una estación CORS
puede facilitar, como el estudio del movimiento de
la corteza terrestre, y navegación tanto aérea como
marítima y terrestre.

Seria un gran reconocimiento para la entidad
suramericana que llegase a prestar este servicio, dando la
oportunidad a dicha entidad de estar involucrada en un gran
número de proyectos a nivel tanto nacional como en otros
países.

En la actualidad no se cuenta en nuestro país con
una Estación de Referencia de Operación Continua,
que procese y suministre datos que determinen las coordenadas
geográficas de latitud, longitud y altitud del sitio donde
se encuentre la estación. Estos datos tienen
múltiples aplicaciones como la navegación
marítima, navegación aérea, mediciones
topográficas, elaboración de mapas,
determinación de límites, y
otras.

En los últimos años se ha incrementado el
número de usuarios, que por lo general responde a
determinados intereses, además de los usuarios
tradicionales en las comunidades geodésica,
topográfica y cartográfica.