El GPS es un sistema de posicionamiento global compuesto por satélites que orbitan la Tierra y son puntos de referencia para calcular posiciones mediante triangulación con precisión. El sistema funciona las 24 horas determinando posiciones a través de la medición del tiempo que tardan las señales de los satélites en llegar a un receptor. Esto se logra mediante trilateración, usando al menos cuatro satélites para ubicar un punto en el espacio con coordenadas x, y, z.
ACERTIJO LA RUTA DEL MARATÓN OLÍMPICO DEL NÚMERO PI EN PARÍS. Por JAVIER SOL...
Sistema de Posicionamiento Global GPS
1. Universidad de los Andes
Facultad de Ingeniería
Topografía I
Profesor: Eugenia Delgado
Integrantes:
Germán Pacheco C.I. 23583493
Lenin Cardozo C.I. 19751196
3. 1 ¿Qué es el GPS?
2 Historia del GPS
3 Definiciones
4 Descripción del Sistema GPS
4. 5 Señal del GPS
6 Fundamentos
7 Fuentes de Error
5. El sistema de posicionamiento global,
(GPS) es un sistema mundial de
navegación compuesto por satélites
que orbitan la tierra, los cuales son
puntos de referencia para el calculo de
posiciones de puntos u objetos sobre
la superficie de la tierra mediante la
triangulación y con una precisión
considerable.
Dicho sistema trabaja 24 horas al día
sin importar las condiciones de tiempo.
6. 1973: E.E.U.U. Formalizo un sistema para un
programa de tecnología de navegación,
nombrado NAVSTAR GPS.
1964: El Departamento de Defensa de E.E.U.U.
aplico la misma tecnología para la observación
de posiciones actualizadas y precisas de sus
flotas armadas.
1957: La Unión Soviética lanzó el satélite
Sputnick I como prueba de ubicación mediante
ondas.
7. 1978-1985: Se desarrollaron si se lanzaron 11
satélites prototipo NAVSTAR GPS a los que le
siguieron otras generaciones de satélites, hasta
completar la constelación actual de 24 satélites
2009: Se normalizo el sistema GPS para uso
comercial y popular
8. Satélite: es una nave espacial, creada e la tierra
y lanzada fuera de la atmosfera para orbitar
alrededor del planeta, su posición se controla
manual o por un sistema de navegación.
Triangulación: es el uso de la trigonometría de
triángulos para determinar posiciones de puntos,
medidas de distancias o áreas de figuras.
Trilateración: es un método matemático para determinar
las posiciones relativas de objetos usando
geometría de triángulos, usa las localizaciones conocidas
de dos o más puntos de referencia, y la distancia medida
entre el sujeto y cada punto de referencia
9. Satélite envía y
Recibe señales
Datos Recibidos
Datos Obtenidos
SERVIDOR
Calcula
Y
Corrige
Los datos
USUARIO
SATELITES
ESTACIÓN DE CONTROL
(Punto conocido)(Punto desconocido)
Nota:
Los cálculos
hechos son de
trilateración y
triangulación.
10. Ondas Portadoras
(Transmite 2 tipos de
frecuencia)
Los Códigos Seudo-
Aleatorios
Utilizados para el tiempo
(Sincronización del satélite)
El Estado de la Señal o
Mensajes de Navegación
Da información sobre el satélite.
(Orbita, correcciones del reloj,
estado del sistema)
Adquisición Común
es la base para usos civiles
del Sistema GPS
Preciso
se repite en un ciclo de siete
días, especial para usos
militares
11. Trilateración Satelital
Un receptor en la tierra
capta la señal de un satélite
y determina su distancia
entre ellos, ubicándolo en
un punto cualquiera de la
superficie de una esfera de
radio R1.
Punto ubicado
En la superficie
de la esfera
Medimos la distancia de
un segundo satélite al
mismo receptor, se genera
otra esfera de radio R2,
interceptándolo con la
primera esfera
encontramos un circulo
donde puede encontrarse
el punto a buscar en su
perímetro.
Circulo resultante la
intersección de 2
esferas
Agregamos una tercera
medición, la intersección
nueva esfera con las 2
anteriores corta 2 puntos del
circulo encontrado.
Matemáticamente es
necesario determina una
cuarta esfera para encontrar
las coordenadas x,y,z de el
punto que queremos buscar
Punto encontrado
coordenadas x,y,z.
12. Medición de distancias desde los
satélites
La distancia de un satélite a un receptor se calcula
midiendo el tiempo de viaje de la señal de radio
desde el satélite receptor. Conociendo la velocidad
de la señal de radio
Las señales se miden sincronizando el satélite con
el receptor de manera que generen el mismo
código al mismo tiempo y se mide el desfase del
tiempo de repetición del mismo patrón
Ecuación de movimiento de velocidad uniforme:
D= v*t
D= Distancia en kilómetros desde el satélite al punto considerado
v= Velocidad de la señal de radio (aprox. Velocidad de la luz
𝟑𝒙𝟏𝟎 𝟓
Km/s
t= tiempo de viaje de la señal en segundos
Esquema de medición del tiempo de viaje de la señal
Señal del receptor
Señal del satélite
13. Medición precisa del tiempo Posicionamiento del satélite
El tiempo promedio de una señal tarde en viajar de
un satélite orbitando 20.200 km a la tierra es de
0,067 s. este hecho hace necesario la utilización de
relojes muy precisos (relojes atómicos).
Existen 24 satélites operacionales en el sistema
NAVSTAR, existen seis diferentes orbitas
inclinadas aproximadamente 55º con respecto al
Ecuador.
Alrededor de cada uno de estos planos giran 4
satélites que son monitoreados, la estación de
control maestra es encargada para el
posicionamiento de los satélites
Reloj atómico
14. Errores de la recepción
(Ruido, centro de fase de la
antena , reloj oscilador)
Error por ruta múltiple
(señal reflejada por objetos en
la superficie de la tierra)
Errores originados por
el medio de
propagación
Errores propios del
satélite
Errores orbitales
(Afectan la posición de l
satélite)
Errores del reloj
(errores muy pequeños de la
apreciación del reloj atómico)
Errores por configuración
geométrica
(precisión de la posición
geométrica)
