Post on 15-Nov-2021
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Introducción al Sistema de
Posicionamiento Global (GPS)
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QUE ES GPS?QUE ES GPS?
En dónde estoy ubicado sobre la tierra?En dónde estoy ubicado sobre la tierra?
Observador
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Componentes del Sistema
Segmento del Usuario
Estaciones de Monitoreo• Diego Garcia• Isla Ascensión • Kwajalein• Hawaii
Segmento del Espacio
Control GPSColorado Springs
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QUE ES GPS?QUE ES GPS?
SEGMENTO DE CONTROL/MONITOREO
5 Estaciones en todo el mundo monitoreadas por el Ministerio de Defensa de E.UTodas desarrollan funciones de Monitoreo
Reciben las señales de los satélitesCapturan Datos MeteorológicosTransmiten Datos a Estación Maestra de Control
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QUE ES GPS?QUE ES GPS?
SEGMENTO DE ESPACIO
30 Sat30 Satéélites en constelacilites en constelacióónn::
6 planos con rotaci6 planos con rotacióón de 55n de 55°° en c/uen c/u4 Sat4 Satéélites por cada planolites por cada plano
Orbitas muy elevadasOrbitas muy elevadas::
20,183 Km. Aprox.20,183 Km. Aprox.Una revoluciUna revolucióón cada 12 horasn cada 12 horas
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QUE ES GPS?QUE ES GPS?
SEGMENTO DEL USUARIO
Receptores Civiles y Militares localizados entierra, mar ó aire.La utilización enaplicaciones civileses cada día más extensa
y con mayores precisiones.
SEGMENTO DEL USUARIO
Receptores Civiles y Militares localizados entierra, mar ó aire.La utilización enaplicaciones civileses cada día más extensa
y con mayores precisiones.
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Midiendo la distancia desde varios satélites se puede tener la posición
Trilateración
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Medida de la Velocidad de la Luz
Cuánto se demora la Señal GPS en llegar hasta nosotrosMultiplique el Tiempo por 300,000 km/seg
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.
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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
Problema: si el usuario entra un Z incorrecto, entonces X y Y serán incorrectos!
Solución: trabajar en 3D
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Correcciones Atmosféricas
Las señales son demoradas por las condiciones de la ionósfera y la tropósfera
El receptor aplica las correcciones estimadas
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IonosferaTroposfera
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CONCEPTOS DE GPS
Tipos de errores, Precisión
Dilución de Precisión (DOP)
Corrección DiferencialPost-proceso
Tiempo Real
Manejo de Coordenadas
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TIPOS DE ERRORES GPS
Metros
Errores generales - Corregibles con DGPS
S/A
Atmosféricos
Efemérides
Relojes Satélites
0 20 40 60 80 100
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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 militaresLas correcciones diferenciales eliminan este error
Post-procesoRTCM-Tiempo real
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DILUCIÓN DE PRECISIÓN (DOP)
Una medida de la Geometría de los SatélitesIndica la calidad de la posición.Puede ser expresada en varias dimensiones:
PDOP, HDOP, VDOP, TDOPPDOP <= 6
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MANEJO DE COORDENADASMANEJO DE COORDENADAS
Pueden ser expresadas de muchas formas
Latitud, Longitud, Altura sobre el elipsoide (LLH, WGS-84)Este, Norte, Altura sobre el nivel del mar (NEE, ENE, XYZ)
Pueden ser expresadas de muchas formas
Latitud, Longitud, Altura sobre el elipsoide (LLH, WGS-84)Este, Norte, Altura sobre el nivel del mar (NEE, ENE, XYZ)
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Datums &Transformación de DatumsDatums &Transformación de Datums
Los elipsoides se utilizan para producir el mejor acomodamiento en áreas específicas sobre la tierraEl Datum es un elipsoide de referencia fijo. (Bogota Observatory)Las transformaciones de Datum describen la localización relativa entre ellos.
Los elipsoides se utilizan para producir el mejor acomodamiento en áreas específicas sobre la tierraEl Datum es un elipsoide de referencia fijo. (Bogota Observatory)Las transformaciones de Datum describen la localización relativa entre ellos.
Elipsoide Elipsoide acomodado a acomodado a ColombiaColombia
Elipsoide Elipsoide acomodado a acomodado a Norte AmNorte Amééricarica
GeoideGeoide
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ProyeccionesProyecciones
Conversión de superficie curva a plana
Muchos métodos que usan diferentes formasMercator Lambert
Conversión de superficie curva a plana
Muchos métodos que usan diferentes formasMercator Lambert
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Geoide, Separación del Elipsoide y Modelos GeoidalesGeoide, Separación del Elipsoide y Modelos Geoidales
El geoide es una superficie no uniforme
El modelo Geoidal brinda valores N en un área determinadaEn pendientes planas es similar la separación geoidal
El geoide es una superficie no uniforme
El modelo Geoidal brinda valores N en un área determinadaEn pendientes planas es similar la separación geoidal
hh
NN
TerrenoTerreno
GeoideGeoideDatumDatum
h: Altura h: Altura OrtomOrtoméétricatricaN: SeparaciN: Separacióón n GeoideGeoide--elipsoideelipsoide
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Diagrama CompletoDiagrama Completo
Diagrama de flujo GPS TípicoDiagrama de flujo GPS Típico
Elipsoide Elipsoide GPSGPSWGSWGS--84: Latitud, 84: Latitud, Longitud, y Longitud, y Altura ElipsoidalAltura Elipsoidal
TransformaciTransformacióón n de de DatumDatum
Elipsoide Elipsoide LocalLocalLatitud Local , Latitud Local , Longitud, y Longitud, y Altura ElipsoidalAltura Elipsoidal
ProyecciProyeccióónn
Coord. Coord. LocalesLocalesNorte, Este y Norte, Este y altura altura ElipsoidalElipsoidal
TransformaciTransformacióón n plana plana
Ajuste de Ajuste de AlturasAlturas
Coord. Coord. Locales Locales Norte, Este Norte, Este
Altura Altura Coord. Coord. LocalLocalAltura Altura OrtomOrtoméétricatrica El cEl cáálculo se puede hacer en cualquier lculo se puede hacer en cualquier
sentidosentido
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ResumenResumen
Conozca el Sistema de Coordenadas y el Datum localConozca el Sistema de Coordenadas y el Datum local
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PREGUNTASPREGUNTAS
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Captura de Datos
Posiciones precisas para puntos, líneas y polígonosPermiten la captura de datos:
Espaciales (posiciones)Atributos
Las posiciones y atributos son capturados y asociados en campoSon almacenados en formatos compatibles con SIG y CAD
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Elementos
PuntosPromedio de todas las posiciones asociadas a ese Elemento
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Elementos
PuntosPromedio de todas las posiciones asociadas a ese punto.
LíneasUnión de todas las posiciones GPS secuencialmente, resultando la longitud
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Elementos
PuntosPromedio de todas las posiciones GPS asociadas al Elemento.
LíneasUnión de todas las posiciones GPS secuencialmente, resultando la longitud.
AreasUnión de las posiciones GPS secuencialmente, uninendo la última posición con la primera, y calculando el área
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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
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Consulta y Análisis de datos en un SIG
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PREGUNTASPREGUNTAS
FIN