LOGRO DE CAPACIDAD A TRAVEZ DEL GPS

I. NOMBRE DEL PROYECTO

“Logro de capacidad a través del G.P.S.”

II. DIAGNOSTICO Y JUSTIFICACION

En el Instituto de Educación Superior Tecnológico Publico “04 de junio de 1821”, se desarrollan carreras técnicas profesionales entre ellas, la de Construcción Civil, la misma que tiene muchas áreas y frentes de trabajos, tal como la Topografía.

La carencia de equipos topográficos para el desarrollo de prácticas limita la adquisición de capacidades por parte de los estudiantes, esta problemática se refleja en la actualidad y es el reto que afrontan los directivos quienes tienen que orientar la adquisición de conocimientos, destrezas y actividades en los diferentes estudios que tienen las carreras profesionales.

Habiendo experimentado de cerca esta falencia de instrumentos y equipos topográficos, pretendemos apoyar para que los alumnos obtengan un buen nivel de preparación y ser eficientes en su labor profesional.

De ahí surge la importancia que representa el tener equipamiento moderno para beneficio del estudiando que se prepara en el Área: Construcción Civil.

III. RESPONSABLES DEL PROYECTO

 Cecilia Elizabeth Aquino Pasapera.

 Rossvelt Peltroche Llanos.

 Lenin Carlos Altamirano Carranza.

IV. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Para desarrollar el tema, primero empezaremos a definir ¿qué es un G.P.S?, para luego pasar a explicar los usos más frecuentes de estos en la topografía.

4.01.00 Definición de G.P.S:

G.P.S: Es la abreviatura de Global Positioning System y utiliza la constelación NAVSTAR, siendo el acrónimo en inglés de NAVigation System for Time And Ranging, traducido como Sistema de Posicionamiento Global. La metodología se basa en la determinación de la posición de puntos sobre la superficie terrestre, apoyándose en la información radioeléctrica enviada por satélites.

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS), es una herramienta que nos ayuda a determinar la ubicación de cualquier punto en la tierra mediante coordenadas geográficas o UTM. Las señales enviadas por los satélites son captadas por el receptor GPS, que muestra la posición geográfica o UTM del lugar donde se encuentra el observador. Esto es posible desde el momento en que el receptor capta al mismo tiempo por lo menos cuatro satélites.

El GPS recibe señales de una red de 24 satélites en 6 planos orbitales. 4 satélites en cada plano

El GPS trabaja en cualquier condición atmosférica, en cualquier lugar del mundo, 24 hora al día. Para ello la unidad GPS capta la información de satélites que están dando vuelta a la tierra y manda señales a los receptores GPS con la información de la posición en coordenadas. Básicamente, el GPS es usado en todas partes (tierra, mar y aire) menos donde es imposible recibir la señal (edificios, cuevas y otras localidades subterráneas y subacuáticas).

Cuando uno se encuentra en condiciones ideales de recepción (área despejada), capta un conjunto de 6 a 12 satélites.

La presencia de árboles puede interferir con la recepción de la señal, dado que se captan menos satélites que cuando el lugar está despejado.

El GPS tiene tres segmentos:

_ Segmento del espacio, consiste en 24 satélites.

_ Segmento del usuario, consiste en los receptores.

_ Segmento de control, consiste en las estaciones de la tierra (5 de ellas localizadas alrededor del mundo).

4.02.00 Descripción del Sistema GPS:

 SECTOR ESPACIAL

 SECTOR DE CONTROL

 SECTOR USUARIO

El sistema GPS consta de tres sectores: los satélites, el sistema de control terrestre de los mismos, y los receptores de usuario que recogen las señales enviadas por los satélites y determinan las coordenadas del punto sobre el que se encuentran.

En la aplicación de la metodología GPS se diferencian esos tres elementos.

4.02.01 Sector Espacial:

Está compuesto por la constelación de satélites NAVSTAR (Sistema de Navegación para Tiempo y Distancia) los cuales transmiten: señal de tiempos sincronizados, parámetros de posición de los satélites, información del estado de salud de los satélites sobre las dos portadoras y otros datos adicionales.

La constelación actual consta de entre 27 y 31 satélites distribuidos en seis órbitas con 4 ó más satélites en cada una. Los planos orbitales tienen una inclinación de

55 grados y están distribuidas uniformemente en el plano del ecuador. Con una órbita de 12 horas sidéreas, un satélite estará sobre el horizonte unas cinco horas.

El objetivo es que al menos 4 sean visibles al mismo tiempo, a cualquier hora del día y desde cualquier punto de la superficie terrestre. Los lanzamientos se llevaron a cabo en dos generaciones. De la primera de ellas, Bloque I, ya no quedan satélites operativos pues la vida media de los satélites era de 6-7 años. Todos los satélites actuales pertenecen al Bloque II-A, II-F y II-R. La altitud de los satélites es de unos 20200 Km. a su paso por el zenit del lugar. Orbitan con un periodo de 12 horas sidéreas por lo que la configuración de un instante se repite el día anterior con una diferencia entre día sidéreo y día solar medio (3m 56seg).

Los seis planos orbitales se definen con las letras A, B, C, D, E, F y dentro de cada órbita cada satélite se identifica con los números 1, 2, 3, 4, 5. Así cada satélite está perfectamente identificado, existiendo diversas formas de hacerlo:

1. Por el número de lanzamiento del satélite o número NAVSTAR (SVN)

2. Orbita a la que pertenece y número de posición dentro de ella

3. Número de catálogo NASA

4. Identificación Internacional: año de lanzamiento, día juliano, tipo

5. Número IRON. Número aleatorio asignado por NORAD.

6. Código Seudo Aleatorio (PRN).

El sistema usual de identificación es por el Código Seudo Aleatorio del satélite.

Un satélite pueda quedar fuera de servicio civil por avería o envejecimiento de los paneles solares, falta de capacidad de los acumuladores, averías no conmutables de los sistemas electrónicos, agotamiento del combustible de maniobra o por intereses militares.

4.02.02 Sector Control:

La misión de este sector consiste en el seguimiento continuo de los satélites, calculando su posición, transmitiendo datos y controlando diariamente todos los satélites de la constelación NAVSTAR. Había 5 centros: Colorado, Hawai, Kwajalein, Isla de Ascensión e Isla de Diego García. Desde 1995 hay 10 estaciones monitoras.

Todas ellas reciben continuamente las señales GPS con receptores bifrecuencia provistos de relojes de H. También se registra una extensa información entre la que cabe destacar:

• Influencia que sobre el satélite tiene el campo magnético terrestre.

• Parámetros sobre la presión de la radiación solar.

• Posibles fallos de los relojes atómicos.

• Operatividad de cada uno de los satélites.

• Posición estimada para cada uno de los satélites dentro de la constelación global

Todos estos datos se trasmiten a la estación principal situada en Colorado Spring

(USA) donde se procesa la información, obteniendo de esta manera todas las posiciones de los satélites en sus órbitas (sus efemérides) y los estados de los elojes que llevan cada uno de ellos para que con posterioridad los mismos satélites radiodifundan dicha información a los usuarios potenciales.

4.02.03 Sector Usuario:

Este segmento del sistema GPS varía según la aplicación que se esté tratando. Está formado por todos los equipos utilizados para la recepción de las señales emitidas por los satélites, así como por el software necesario para la comunicación del receptor con el ordenador, y el post procesado de la información para la obtención de los resultados.

Hemos de tener en cuenta que el sistema GPS fue creado por el Departamento de

Defensa de los Estados Unidos con fines exclusivamente militares y por ello el objetivo principal del GPS es el posicionamiento de vehículos y tropas militares en cualquier parte del mundo. Las primeras aplicaciones civiles llegaron de la mano de la Navegación, en lo que hoy conocemos como gestión y control de flotas.

4.03.00 Receptores GPS:

4.03.01 Clasificación:

Si los clasificamos en función del observable que emplean para determinar la posición del punto distinguimos entre receptores de medida de pseudodistancias (código), que son los navegadores, y los receptores de medida de pseudodistancias y fase (receptores topográficos y geodésicos). Los receptores también se pueden clasificar en receptores que registran la frecuencia L1 (código C/A), o bien registran conjuntamente las frecuencias L1 y L2 (receptores bifrecuencia). Un esquema general sería el siguiente:

La principal diferencia entre unos equipos GPS y otros, atiende a la precisión que permiten alcanzar:

NAVEGADORES:

Únicamente

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