TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION GEOGRAFICA (TIG)

Transcripción

1 LabTIG Facultad de Humanidades Universidad Nacional del Nordeste CARRERA DE ESPECIALIZACION TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION GEOGRAFICA (TIG) MODULO III: GNSS

2 Sistema Global de Navegación por Satélite Global Navigation Satellite System(GNSS) GPS es la solución para una de las incógnitas más antiguas que se planteó el hombre: en qué lugar de la Tierra me encuentro?

3 Qué es un Sistema GNSS? Un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS, en su acrónimo inglés) es una constelación de satélites que transmite rangos de señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire. Estos permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado sobre la Tierra, como resultado de la recepción de señales provenientes de los satélites artificiales para fines de navegación, transporte, geodésicos, hidrográficos, agrícolas, y otras actividades.

4 Sistemas en Funcionamiento o Desarrollo GLONASS (Rusia) NAVSTAR-GPS (USA) Otros sistemas de navegación satelital están en proceso de desarrollo son: GALILEO (Europa) GNSS Beidou (China) QZSS (Quasi-Zenith SatelliteSystem) de Japón IRNSS (Indian Regional Navigation SatelliteSystem) de India.

5 La Historia de los Sistema GNSS Es innegable el claro origen militar de esta tecnología Avances en cohetería (bombas volantes alemanas V-1 y V-2) y radio comunicaciones (radar) durante la Segunda Guerra Mundial. En 1957 la URSS lanza el satélite Sputnik, monitoreado por efecto Doppler En 1964 la Armada estadounidense provee a su flota un sistema de navegación para observaciones de posiciones actualizadas y precisas (sistema TRANSIT). En 1973 se fusionan desarrollos de la Armada y fuerza Aérea estadounidenses y adoptan una señal modulada con un código de ruido pseudo-aleatorio (PRN = Pseudo-Random Noise)

6 La Historia de los Sistema GNSS pero su desarrollo actual es mayor en el campo de las aplicaciones civiles. Entre 1978 y 1985 se desarrollaron y lanzaron once satélites del sistema NAVSTAR-GPS. En 1982 la URSS comienza a lanzar los satélites de su constelación GLONASS. El sistema NAVSTAR-GPS toma «capacidad operacional inicial» en 1993 y adquiere «capacidad operacional total» en En 2002 se elimina la disponibilidad selectiva (error inducido)

7 El Sistema NAVSTAR-GPS NAVigation System and Ranging- Global Position System, es un sistema de radionavegación basado en satélites que utiliza mediciones de distancia precisas de satélites GPS para determinar la posición (coordenadas geográficas) y la hora en cualquier parte del mundo. El sistema es operado por el Departamento de Defensa del Gobierno de los Estados Unidos, y es el único sistema de navegación por satélite completamente operativo a fecha actual. Está formado por una constelación de 27 (24 operativos y 3 de reserva) satélites que se mueven en órbita a km aproximadamente, alrededor de seis planos con una inclinación de 55. Entre 1978 y 1985 se desarrollaron y lanzaron once satélites prototipo experimentales NAVSTAR, a los que siguieron otras generaciones de satélites, hasta completar la constelación actual Fue declarada con «capacidad operacional inicial» en diciembre de 1993 y con «capacidad operacional total» en abril de 1995.

8 El Sistema GLONASS Es un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) desarrollado por Rusia y que representa la contrapartida al GPS estadounidense. El primer satélite se lanzó en 1982 y operativo en Consta de una constelación de 24 satélites (21 en activo y 3 satélites de repuesto) situados en tres planos orbitales con 8 satélites cada uno y siguiendo una órbita inclinada de 64,8. La constelación de GLONASS se mueve en órbita alrededor de la tierra con una altitud de kilómetros y tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una órbita. El sistema está a cargo del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa y los satélites son lanzados desde Kazajistán.

9 El Sistema GALILEO Es la iniciativa de la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea, que acordaron desarrollar un sistema de última generación y alcance mundial propio, que brindara un servicio de ubicación preciso y garantizado, bajo control civil. Comprende una constelación de 30 satélites divididos en tres órbitas circulares, a una altitud de aproximadamente Km, que cubren toda la superficie del planeta. Éstos estarán apoyados por una red mundial de estaciones terrestres. El primer satélite fue lanzado en 2005 y se espera que el sistema esté completamente operativo a partir de Cada plano tiene un satélite de reserva activo, capaz de reemplazar a cualquier satélite que falle en ese plano. Galileo será compatible con la próxima generación de NAVSTAR-GPS que estará operativa antes del Los receptores podrán combinar las señales de 30 satélites de Galileo y 28 del GPS, aumentando la precisión de las medidas.

10 El Sistema BEIDOU/COMPASS Es un proyecto desarrollado por la República Popular de China para obtener un sistema de navegación por satélite. "Beidou" es el nombre chino para la constelación de la Osa Mayor. Ofrecerá dos tipos de servicios: el primero será abierto y podrá dar una posición con un margen de 10 metros de distancia; el segundo será autorizado solo para determinados clientes y ofrecerá servicios más precisos y con mayores medidas de seguridad. A diferencia de los sistemas GPS, GLONASS y GALILEO utilizan satélites en órbitas bajas y ofrecen servicio global, Beidouusa satélites en órbita geoestacionaria. Esto implica que el sistema no requiera una gran constelación de satélites, pero limita su cobertura sobre la tierra a los satélites que son visibles. China está también asociada con el proyecto Galileo de la Unión Europea.

11 Qué es GPS? El Sistema de Posicionamiento Global(GPS): es una Constelación de Satélites orbitando la Tierra mantenidos por el Gobierno de los Estados Unidos con el propósito de definir posiciones geográficas sobre la superficie de la Tierra. Se compone de tres segmentos: Segmento del Usuario Segmento de Control Segmento Espacial

12 Los Vehículos Satelitales del GPS El primer satélite GPS es enviado en 1978 La constelación se completó en 1994 Vida útil de los Satélites: unos 10 años Pesan aproximadamente 2000 libras y tienen 17 pies de largo El poder de transmisión es de solamente 50 watts o menos

13 Segmento Espacial Satélites de repuesto Forman 6 planos orbitales Las órbitas poseen 55 de inclinación Cada plano tiene 4-5 satélites Transmisión y tiempo de información sobre 2 frequencias. La Constelación tiene repuestos Orbita muy alta 20,200 km 1 revolución en aprox. 12 hrs Viaja aprox. 7,000mph Transmiten señales unidireccionales Proporcionan la posición y la hora de cada satélite.

14 Segmento de Control El segmento de control está formado por estaciones de seguimiento y control. Se hallan distribuidas por todo el mundo. Su misión es mantener los satélites en la órbita apropiada mediante maniobras de mando y ajustar los relojes satelitales.

15 Segmento de Control Corrige errores de órbita y reloj Crea nuevo mensaje de navegación Observación Efímera y reloj 5 Estaciones Monitoras Falcon AFB Estación de envío

16 Segmento del Usuario Consiste en el equipo receptor de las señales de los satélites del sistema GNSS, las procesa para calcular la posición tridimensional y la hora precisa. Existe una amplia y variada gama de receptores en función al tipo de aplicación al que será destinado y el medio donde actuará: Terrestre Geodesia /Topogra fía Operacio nes militares Salvame nto y Rescate Recreaci ón/depo rte Transporte y Logística Navegación Marítimo Aéreo

17 Aplicaciones de los GNSS Segmento Espacial La efímera actual es transmitida a los usuarios Estaciones Monitoras Diego García Islas Ascención Kwajalein Hawaii Colorado Springs Control de GPS Colorado Springs Usuario Final

18 Segmento del Usuario Marítimo Aéreo Terrestre

19 Dónde leer más sobre GPS?

20 Aplicaciones de los GNSS Son muy diversas (desde las catastrales hasta recreación) Requieren de diferentes grados de precisión ( + / - 20 metros a precisiones submétricas) Predominan las de tipo civil frente a las de uso militar Tendencia a ofrecer mayor y mejores prestaciones en el campo civil

21 Aplicaciones de los GNSS Navegación terrestre (vehicular y peatonal), marítima y aérea Teléfonos móviles Topografía, Cartografía y Geodesia Agricultura de precisión Algunas de las más comunes son. Localización de fauna en riesgo Operaciones de Salvamento y Rescate Deporte, campamento y turismo (Geocaching) Trabajos de campo en actividades científicas Rastreo y recuperación de vehículos Deportes Aéreos: Parapente, Ala delta, Planeadores, etc. Sistemas de gestión y seguridad de flotas Inventarios y relevamientos en campo

22 Militares

23 Agricultura

24 Obras /Infraestructura

25 Recreativos

26 Navegación

27 Trabajos de campo y científicos

28 Transporte

29 Software s para Tratamiento de Datos GPS No Profesionales -CompeGPSLand - Ozi Explorer - Touratech Quo-Vadis -ExpertGPS Productos con licencia Profesionales - Pathfinder GPS(TRIMBLE) - GPS Analyst for ArcGIS(TRIMBLE) - MobileMapper 6 Office(MAGELLAN) - Map Source(GARMIN) Productos libres/gratuitos EasyGPS OkMap DNR Garmin GPS Babel GPS Utility TrackMaker

30 Software s para Tratamiento de Datos GPS Para buscar más en