Curso INAP: Fundamentos y aplicaciones de los Sistemas de Posicionamiento (GPS)

Transcripción

1 Curso INAP: Fundamentos y aplicaciones de los Sistemas de Posicionamiento (GPS) 3. Técnicas de observación (GPS) Esta obra se ofrece bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento- NoComercial-SinObraDerivada 3.0 España. Blanca Urmeneta Martín-Calero burmenem@navarra.es Jorge Luis Iribas Cardona jiribasc@navarra.es

2 Índice Tipos de posicionamiento GPS Métodos de observación con GPS: o Posicionamiento estático o Posicionamiento cinemático o Posicionamiento mediante DGPS y RTK La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)

3 Tipos de posicionamiento GPS Empleando la misma señal e información que llega desde los satélites a los receptores GPS se pueden aplicar distintas metodologías de posicionamiento Posicionamiento Absoluto Se suele denominar solución de navegación (los receptores se denominan navegadores) y emplean únicamente la información de los códigos C/A ó P. Se obtiene coordenadas absolutas del punto de observación Posicionamiento Relativo Consiste en observar simultáneamente con al menos dos receptores GPS. Las coordenadas obtenidas en el punto de observación son relativas respecto de un punto de coordenadas conocidas donde ha de estacionarse uno de los receptores. Los métodos de observación más destacados son el estático, el estático rápido y el cinemático.

4 Tipos de posicionamiento GPS Posicionamiento Diferencial Se emplea fundamentalmente en aplicaciones de tiempo real. Consiste en la incorporación de correcciones a las coordenadas o los observables GPS de la solución de navegación Se puede clasificar según el observable que es corregido en DGPS para la corrección de código y RTK (Real Time Kinematic) para la corrección de la fase de la portadora La corrección empleada puede provenir de: Satélites geoestacionarios tipo EGNOS (Europeo), WAAS (americano), MSAS (japonés) y GAGAN (Indio) Redes de Geodesia Activa que emiten correcciones bajo los protocolos RTCM y vía Internet usando protocolos NTRIP Estaciones de referencia que emiten correcciones vía radio

5 Índice Tipos de señales GNSS activas hoy en día Tipos de posicionamiento GPS Métodos de observación con GPS: o Posicionamiento estático o Posicionamiento cinemático o Posicionamiento mediante DGPS y RTK La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)

6 Métodos de observación con GPS: Posicionamiento estático Estático - Utilizado para líneas largas, redes geodésicas, estudios de tectónica de placas, etc. Ofrece precisión alta en distancias largas, pero es comparativamente lento. Estático Rápido - Usado para establecer redes de control locales, incrementar la densidad de redes existentes, etc. Ofrece alta precisión en líneas base de hasta 20km. y es mucho más rápido que la técnica estática. Para completar la figura necesitamos: Con 2 GPS :6 posicionamientos con 3 cambios del GPS fijo y 5 del movil. Con 3 GPS: 3 posicionamientos con 2 cambios en un GPS fijo, 1 en el otro y 2 en el móvil. Con 4 GPS: 1 posicionamiento sin movimientos.

7 Métodos de observación con GPS: Posicionamiento estático

8 Métodos de observación con GPS: Posicionamiento cinemático Cinemático - Empleado para levantamientos de detalles y para la medición de muchos puntos de sucesión corta. Es una técnica manera muy eficiente para medir muchos puntos que están muy cerca uno de otro. Sin embargo, si existen obstrucciones hacia el cielo, tales como puentes, árboles, edificios altos, etc., y se rastrean menos de 4 satélites, el equipo deberá volverse a iniciar, lo cual toma entre 5 y 10 minutos.

9 Métodos de observación con GPS: Posicionamiento mediante DGPS y RTK RTK - Cinemático en Tiempo Real (por sus siglas en inglés Real Time Kinematic). Utiliza una comunicación o enlace de datos para transmitir sus coordenadas y los datos del satélite recibidos en una estación fija al receptor móvil o bien las correcciones que este debe de aplicar. Cualquiera de los dos casos permite al receptor móvil calcular las coordenadas y mostrarlas en tiempo real, mientras se lleva a cabo el levantamiento. Es una forma muy efectiva de medir detalles, ya que los resultados son presentados en pantalla mientras se lleva a cabo el trabajo. Enlace

10 Índice Tipos de posicionamiento GPS Métodos de observación con GPS: o Posicionamiento estático o Posicionamiento cinemático o Posicionamiento mediante DGPS y RTK La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)

11 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) PRIMERA ETAPA ( ) Infraestructura Geodésica Red de Control Horizontal Red de Control Vertical Red de Primer Orden Red de Nivelación Geodésica Red de Segundo Orden ROI Red de Tercer Orden Infraestructura Topográfica Red de Cuarto Orden Red de Nivelación Topográfica

12 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) SEGUNDA ETAPA ( ) INFRAESTRUCTURA GEODÉSICA RED DE CONTROL HORIZONTAL RED DE CONTROL VERTICAL Red de Primer Orden Red de Nivelación Geodésica (la de la primera etapa) Red de Orden Inferior (ROI) Red Topográfica de Cuarto Orden (la de la primera etapa)

13 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) TERCERA ETAPA ( ) INFRAESTRUCTURA GEODÉSICA RED DE CONTROL HORIZONTAL RED DE CONTROL VERTICAL Red Geodésica Nacional de Técnicas Espaciales (REGENTE) Red de Nivelación Geodésica Red Geodesia activa Red ROI ED50 y ETRS89 Nivelación Región Pirenaica Interreg II Actualización REDNAP

14 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN)

15 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) Mapa de la Red ROI observada con GPS

16 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) Estación fija del Gobierno de Navarra en el año 2000

17 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) Página Web de descarga de datos de la Estación de referencia GPS de Pamplona

18 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) Objetivos de RGAN Servicio Público gratuito Continuar emitiendo correcciones DGPS Servicios en tiempo real con precisión centimétrica vía Internet para los usuarios. Servicio de datos Rinex para postproceso Web de RGAN

19 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) Emplazamientos de las estaciones: Oronoz Altsasu/Alsasua Pamplona Roncal Los Arcos Tafalla Sangüesa Tudela UPNA Carcastillo Aribe Estella Leitza San Adrián

20 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) Página web de RGAN Descripción de los servicios de RGAN. Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción. Servicio de posicionamiento en tiempo real. Altas en el servicio. Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos. Contactar con la sección de Cartografía para consultas. Enlaces relacionados.

21 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Página inicial con las descripciones de los servicios que se ofrecen y agradecimientos a los colaboradores

22 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción 1 de 2

23 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Reseñas de las Estaciones RGAN con estado actual de recepción 2 de 2

24 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Servicio de posicionamiento en tiempo real. Altas en el servicio.

25 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos. 1 de 4

26 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos. 2 de 4

27 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos. 3 de 4

28 La Red de Geodesia Activa de Navarra (RGAN) WEB de RGAN Servicio de datos Rinex para postproceso a 1 y 30 segundos. 4 de 4

29 Cómo trabaja la RGAN

30 Cómo trabaja la RGAN Coordenadas RGAN Coordenadas Consistentes ETRS89 (calculadas por el IGN) X,Y,Z X,Y,Z X,Y,Z X,Y,Z X,Y,Z

31 Cómo trabaja la RGAN Comunicaciones Las comunicaciones bidireccionales permiten los servicios en tiempo real.

32 Cómo trabaja la RGAN Comunicaciones 1. ADSL, Fibra, Intranet 2. WIMAX 3. 3G / UMTS

33 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios Post-proceso Tiempo Real

34 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso Archivos RINEX

35 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso Las estaciones almacenan RINEX El Servidor recoge los RINEX y los almacena

36 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso En campo un equipo puede registrar datos brutos Mientras la red sigue almacenando

37 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso El Software de Control manda los archivos RINEX recopilados a la Web

38 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso Podemos cargar nuestras observaciones en un software de procesamiento como es LGO y descargar los archivos RINEX de las antenas de la red necesarios

39 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso En LGO u otro software similar podemos calcular la posición del equipo en campo con los datos de las antenas de la red que lo rodean procesando dichos datos. X,Y,Z

40 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso Alternativa: 4 o más equipos trabajando al mismo tiempo. X,Y,Z

41 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso Consideraciones previas: Estimar longitud de baselíneas Tiempo estimado de ocupación Cuando estarán los datos disponibles?????

42 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Postproceso Beneficios: Ahorro de Hardware Tiempo Personal Coordenadas Consistentes X,Y,Z

43 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios PostProceso Tiempo Real

44 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK) Datos de Estación de Referencia Individual o Estación Simple Internet

45 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK) Datos de Estación de Referencia Individual o Estación Simple Internet X,Y,Z

46 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK) Cual es la alternativa? Llevarte tu propio equipo base y tu equipo móvil

47 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK) Datos RTK de tu base X,Y,Z

48 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK) Ventaja de usar RGAN en Estación Individual Usa tu equipo base como móvil y aumenta la productividad Internet X,Y,Z X,Y,Z

49 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK) Calidad de las Correcciones Ventajas de productos de Red en RGAN Reducir la influencia de los errores dependientes de la distancia Ionosféricos Troposféricos Mayor cobertura RTK con menos infraestructura Distancia

50 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red 1. Resolución común de Ambigüedades

51 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red 2. Generación de correcciones interpoladas 3. Envío de correcciones Internet

52 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red Principales modos de generación de correcciones: Virtual Reference Station (VRS) Master Auxiliary Concept (MAC)

53 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red Virtual Reference Station (VRS) 1. Resolución de ambigüedades con satélites comunes 2. Correcciones desde una estación de ref. virtual X,Y,Z

54 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red Master Auxiliary Concept 1. Selección de estación Master y Auxiliares 2. Envío de observaciones + correcciones tropo + iono A A M A A X,Y,Z

55 Cómo trabaja la RGAN Tipo de Servicios: Tiempo real (RTK). Productos de Red Beneficios Ahorro de Hardware Tiempo Recursos y Personal Coordenadas consistentes X,Y,Z X,Y,Z X X,Y,Z A A A M X,Y,Z A

56 Gracias por vuestra atención