Introducción al Sistema de Posicionamiento Global (GPS) - Prosis S.A.
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Introducción al
Sistema de
Posicionamiento
Global (GPS)
Prosis S.A.QUE
QUE ES
ES GPS?
GPS?
En
En dónde
dónde estoy
estoy ubicado
ubicado sobre
sobre la
la tierra?
tierra?
Observador
Prosis S.A.Componentes del Sistema
Segmento del Espacio
Segmento del
Usuario
Estaciones de
Monitoreo
• Diego Garcia
• Isla Ascensión
• Kwajalein
• Hawaii
Control GPS
Colorado Springs
Prosis S.A.QUE
QUE ES
ES GPS?
GPS?
SEGMENTO DE CONTROL/MONITOREO
5 Estaciones en todo el mundo monitoreadas por el
Ministerio de Defensa de E.U
Todas desarrollan funciones de Monitoreo
z Reciben las señales de los satélites
z Capturan Datos Meteorológicos
z Transmiten Datos a Estación Maestra de
Control
Prosis S.A.QUE
QUE ES
ES GPS?
GPS?
SEGMENTO DE ESPACIO
30 Satélites en constelación:
z 6 planos con rotación de 55° en c/u
z 4 Satélites por cada plano
Orbitas muy elevadas:
z 20,183 Km. Aprox.
z Una revolución cada 12 horas
Prosis S.A.QUE
QUE ES
ES GPS?
GPS?
SEGMENTO
SEGMENTO DEL
DEL USUARIO
USUARIO
Receptores
Receptores Civiles
Civiles yy
Militares
Militares localizados
localizados enen
tierra,
tierra, mar
mar óó aire.
aire.
La
La utilización
utilización en
en
aplicaciones
aplicaciones civiles
civiles
es
es cada
cada día
día más
más extensa
extensa
yy con
con mayores precisiones..
mayores precisiones
Prosis S.A.Trilateración
Midiendo la distancia desde varios satélites se
puede tener la posición
Prosis S.A.22 Medida de la Velocidad de la
Luz
Cuánto se demora la Señal GPS en llegar hasta
nosotros
Multiplique el Tiempo por 300,000 km/seg
z Tiempo (seg) x 300,000 km/seg = km
Si se tiene un buen reloj en el receptor lo único
que se necesita es saber cuándo partió la señal
del Satélite.
Prosis S.A.33 Se Necesitan 4 Satélites para
Posiciones en 3D
4 satélites para posiciones 3D (X, Y, Z, tiempo)
3 satélites para pos 2D (X, Y, tiempo) - el
usuario debe introducir el valor de Z
z Problema: si el usuario entra un Z incorrecto,
entonces X y Y serán incorrectos!
z Solución: trabajar en 3D
Prosis S.A.55
Correcciones Atmosféricas
Ionosfera
Las señales son demoradas Troposfera
por las condiciones de la
ionósfera y la tropósfera
El receptor aplica las
correcciones estimadas
Prosis S.A.CONCEPTOS DE GPS
Tipos de errores, Precisión
Dilución de Precisión (DOP)
Corrección Diferencial
z Post-proceso
z Tiempo Real
Manejo de Coordenadas
Prosis S.A.TIPOS DE ERRORES GPS
Errores generales - Corregibles con DGPS
Relojes Satélites
Efemérides
Atmosféricos
S/A
0 20 40 60 80 100
Metros
Prosis S.A.Disponibilidad Selectiva
(S/A)
Degradación de la Señal
Mayor fuente de error en GPS
El gobierno de E.U puede introducir errores
Para prevenir usos militares
Las correcciones diferenciales eliminan este
error
z Post-proceso
z RTCM-Tiempo real
Prosis S.A.DILUCIÓN DE PRECISIÓN (DOP) Una medida de la Geometría de los Satélites Indica la calidad de la posición. Puede ser expresada en varias dimensiones: z PDOP, HDOP, VDOP, TDOP z PDOP
Prosis S.A.
MANEJO DE COORDENADAS
Pueden
Pueden ser
ser expresadas
expresadas de
de muchas
muchas formas
formas
Latitud,
Latitud, Longitud,
Longitud, Altura
Altura sobre
sobre el
el elipsoide
elipsoide
(LLH,
(LLH, WGS-84)
WGS-84)
Este,
Este, Norte,
Norte, Altura
Altura sobre
sobre el
el nivel
nivel del
del mar
mar
(NEE,
(NEE, ENE,
ENE, XYZ)
XYZ)
Prosis S.A.Datums &
Transformación de Datums
Los
Los elipsoides
elipsoides sese utilizan
utilizan para
para producir
producir el
el
mejor
mejor acomodamiento
acomodamiento en en áreas
áreas específicas
específicas
sobre
sobre la
la tierra
tierra
El
El Datum
Datum eses un
un elipsoide
elipsoide de
de referencia
referencia fijo.
fijo. (Bogota
(Bogota
Observatory)
Observatory)
Las
Las transformaciones
transformaciones dede Datum
Datum describen
describen lala
localización
localización relativa
relativa entre
entre ellos.
ellos.
Geoide Elipsoide
acomodado a
Elipsoide Norte América
acomodado a
Colombia
Prosis S.A.Proyecciones
Conversión
Conversión de
de superficie
superficie curva
curva aa plana
plana
Muchos
Muchos métodos
métodos que
que usan
usan diferentes
diferentes
formas
formas
Mercator
Mercator Lambert
Lambert
Prosis S.A.Geoide,
Geoide, Separación
Separación del
del Elipsoide
Elipsoide yy
Modelos
Modelos Geoidales
Geoidales
El
El geoide
geoide es
es una
una superficie
superficie no
no uniforme
uniforme
h: Altura
Terreno h Ortométrica
N: Separación
Geoide
N Geoide-
Datum elipsoide
El
El modelo
modelo Geoidal
Geoidal brinda
brinda valores
valores NN en
en un
un área
área
determinada
determinada
En
En pendientes
pendientes planas
planas es
es similar
similar la
la separación
separación
geoidal
geoidal
Prosis S.A.Diagrama Completo
Diagrama
Diagrama de
de flujo
flujo GPS
GPS Típico
Típico
Elipsoide Elipsoide
GPS Local
WGS-84: Latitud, Transformación Latitud Local ,
Longitud, y de Datum Longitud, y
Altura Elipsoidal Altura Elipsoidal
Coord. Proyección
Locales Transformación
Norte, Este plana Coord.
Locales
Altura Norte, Este y
Ajuste de altura
Coord. Alturas Elipsoidal
Local
Altura
Ortométrica El cálculo se puede hacer en cualquier
sentido Prosis S.A.Resumen
Conozca
Conozca el
el Sistema
Sistema de
de Coordenadas
Coordenadas yy el
el
Datum
Datum local
local
Prosis S.A.PREGUNTAS
Prosis S.A.Captura de Datos
Posiciones precisas para puntos, líneas y
polígonos
Permiten la captura de datos:
z Espaciales (posiciones)
z Atributos
Las posiciones y atributos son capturados y
asociados en campo
Son almacenados en formatos compatibles con
SIG y CAD
Prosis S.A.Elementos
Puntos
z Promedio de todas las posiciones asociadas a ese
Elemento
Prosis S.A.Prosis S.A.
Elementos
Puntos
z Promedio de todas las posiciones asociadas a ese
punto.
Líneas
z Unión de todas las posiciones GPS secuencialmente,
resultando la longitud
Prosis S.A.Prosis S.A.
Elementos
Puntos
z Promedio de todas las posiciones GPS asociadas al
Elemento.
Líneas
z Unión de todas las posiciones GPS secuencialmente,
resultando la longitud.
Areas
z Unión de las posiciones GPS secuencialmente,
uninendo la última posición con la primera, y
calculando el área
Prosis S.A.Prosis S.A.
Captura de Datos
La información topográfica/cartográfica y sus
códigos/atributos puede ser exportada
posteriormente a múltiples formatos CAD o
SIG
Estos datos pueden ser luego importados en el
SIG.
Pueden generarse mapas
Prosis S.A.Consulta y Análisis de datos
en un SIG
Prosis S.A.PREGUNTAS
FIN
Prosis S.A.También puede leer
