Bases para el diseño y montaje de un prototipo GPS de referencia continua (Colombia) (página 2)

Con el funcionamiento de una estación de
referencia en Colombia, se
puede brindar servicios a
distintos usuarios, que de cierta forma están vinculadas
con la planeación
regional y urbana, desarrollo y
administración de recursos
naturales, prevención de desastres, sistema de
información catastral, sistemas de
transporte,
navegación, comunicaciones, la investigación y la docencia.

Algunas aplicaciones de las estaciones de referencia
incluyen las áreas de geodinámica,
geomática, obras civiles, hidrografía, deformación de estructuras y
hundimientos, navegación marítima y terrestre,
fotogrametría, control
vehicular, rastreo, topografía, control medio ambiental, y
muchas más aplicaciones que serian de gran beneficio para
el desarrollo y evolución de la ciudad y el
país.

Esta información será recopilada en una
base de datos
que podrá ser consultada a través de una pagina
Web durante
las 24 horas los 365 días del año, brindando apoyo
a cualquier persona que
necesite esta información.

Esta clase de
sistemas brinda, la posibilidad de usar la estación para
servicios múltiples con fines administrativos,
aplicación de la ingeniería y de investigación, en
instituciones
que requieran datos GPS.

Estos son algunos ejemplos de aplicaciones que
actualmente se realizan con estaciones de referencia y varios
equipos GPS móviles:

El Instituto de Geofísica de la UNAM realiza
la  medición de campos de deformación en
la investigación sísmica  con el objetivo de
estimar  la deformación actual de las placas
tectónicas, incluyendo sus cambios temporales. Se mide
el desplazamiento de puntos discretos con la ayuda de GPS. La
estimación de los campos de deformación debe
completarse con estudios neotectónicos y paleó
sísmicos en diferentes escalas espaciales y temporales.
Trabajos de investigación similares se efectúan en
la cordillera andina de chile [Jurgen Klatz, 2001].

En el Norte de California el Centro de Datos
Sismológicos de California está llevando a cabo un
estudio para controlar los desplazamientos de la corteza
terrestre en la zona del Pacífico Norte y Bahía de
San Francisco. Su principal objetivo es detectar estos
movimientos con antelación suficiente para poder predecir
posibles terremotos y
activar los servicios de protección. [Revista Mundo
GPS, 2000].

El puente de Tsing Ma, inaugurado en 1998, y los puentes
de Kap Shui Mun y Ting Kau conforman la impresionante red de obras de
ingeniería sobre los brazos de mar que separan el nuevo
aeropuerto de Chek-lap-Kok, la ciudad de Hong Kong y los Nuevos
Territorios. Las autoridades han establecido un sistema de
seguimiento y control automático mediante GPS con el cual
vigilar el comportamiento
y los desplazamientos sufridos por los tres puentes por causa de
las influencias especiales del entorno, entre las que se cuentan
la fuerza del
viento, las oscilaciones térmicas, el oleaje y la
actividad sísmica, así como las cargas por el afore
vehicular y las horas pico [Leica Geosystems México,  2001]

El sistema CORS debe incluir un software TRS (Trimble
Referente Station) multipropósito para estaciones de
referencia GPS. El software TRS almacena datos referenciales GPS
de los satélites
a la vista. El almacenamiento de
los datos es automático y puede ser programado por el
usuario. Los datos se almacenaran en formato RINEX (formato de
uso universal con otros fabricantes).

Esta técnica se basa en el uso de los dos
receptores con tecnología para
posicionamiento diferencial, donde la idea es
colocar uno de los receptores en una localización conocida
(que en este caso será la estación de
referencia), que actuará como punto de referencia
estático, mientras se logra el levantamiento con un
receptor móvil ó un numero ilimitado de
equipos móviles.

Luego ambas informaciones almacenadas en los receptores
las descargaría al PC, en el software de procesamiento
diferencial y obtendrá las mediciones mucho mas precisas
que con un solo GPS standard Este servicio le
podrá proporcionar posicionamientos con precisión
Métrica, Sub-Métrica, Decimetrica, Centimetrica
ó Milimétrica y dependerá de los modelos GPS y
marcas que se
elijan. EL receptor base y los remotos en el resto del
país permitirán un excelente control de
precisión en los levantamientos con GPS.

Para el análisis y desarrollo del proyecto se
necesitara la creación de una base de datos ubicada en un
servidor con
conexión constante a Internet, la base de datos
se creara sobre una plataforma de software libre
como Linux.

Los componentes de la estación de referencia
serian los siguientes:

• Un Servidor de Estación de Referencia de
  Operación
  Continua      
• Un Receptor GPS de categoría
  geodésica.
• Una Antena de Bobina Anular.
• Suministro de energía de corriente
  continúa y alterna.
• Enlace de comunicación TCP/IP,
  MODEM o
  Puerto Serie.
• Ubicación en una estructura
  geotécnica estable y  libre de obstrucciones o
  interferencias electromagnéticas.
• Un sistema de protección contra descargas
  eléctricas y electroestáticas.

Para la infraestructura requerida se debe escoger un
lugar adecuado para la colocación de la estación de
referencia, es importante considerar una vista amplia del cielo
sin  obstrucciones sobre un ángulo de
inclinación de 10-15 grados. Hay que tener presente que
árboles
altos, densos cerca del sitio pueden contribuir en
pérdidas intermitentes de la señal. Cerca de la
antena no deben de haber muros u obstrucciones ya sea vertical u
horizontal ya que estos pueden causar problemas
serios con la interferencia multipath.

Otros reflectores fijos potenciales pueden ser objetos
de metal localizado en los alrededores, como automóviles,
tejados de zinc, etc. Torres de televisión
de alto poder o transmisión de microondas son
fuentes
potenciales de interferencia. Idealmente, el sitio debe estar por
lo menos a 1 km alejado de tales estructuras.

Las condiciones atmosféricas son normalmente un
factor para selección
del sitio permanente para la automatización y mantenimiento
de la estación y que resista a la intemperie. El clima local
dictará principalmente el modo de cuidado de la
antena.

Para la decisión definitiva de la
ubicación de la antena, además de las
consideraciones anteriores debe tenerse en cuenta lo
siguiente:

Libertad de obstáculos que impidan o distorsionen
la señal GPS.

Emplazamiento geológicamente estable, es decir,
que el terreno no sufriese deformaciones, o en el peor de los
casos que éstas fuesen conocidas y observables.

Fácil conexión a la red eléctrica y
telefónica, con especial atención a la conexión a Internet y
Fácil acceso que permitiese la realización de una
nivelación geométrica seguridad y
protección.

La estación permanente debe tener una
instalación de alta calidad que
soporte la antena. Los presupuestos
de obra para la base que soportara la antena dependen de la
aplicación y características del sitio escogido, la
base debe contar con las más estrictas normas de
calidad, se puede realizar un estudio de suelo para
asegurar la estabilidad y evitar movimientos significativos o
deslizamientos de la antena.

BIBLIOGRAFÍA

• http://geonotas.blogspot.com/
• http://geodesia.ufsc.br/wikidesia/index.php/P%C3%A1gina_principal
• http://homepages.mty.itesm.mx/al584299/mypaper.htm
• http://www.icp.pt/template20.jsp?categoryId=3730&contentId=373275
• http://www.fi-p.unam.mx/simposio_investigacion2005/ponencia10_ext.html
• http://www.ineter.gob.ni/Direcciones/Geodesia/Seccion_Temas_de_Geodesia/DescargaCOORS.html
• http://www.ngs.noaa.gov/CORS/
• http://www-ni.laprensa.com
• http://www-ni/archivo/2005/octubre/14/agenda/agenda-20051014-02.html
• http://www.atec.es/estacionesref.htm
• http://www.copa.org.ar/Eljalon/estacionesGPS.htm

Juan Alberto Muñoz Salinas

Estudiante de Ingeniería
de Sistemas y Telecomunicaciones de la Universidad de
Manizales (Caldas – Colombia).

Colombia, Manizales – Caldas, Fecha de
elaboración del trabajo: 7
Mayo de 2007