Empleo de los sistemas de
posicionamiento por satélite GPS y DGPS en diferentes áreas
GPS
En el campo profesional el establecimiento de redes logísticas ,
localización de vehículos, aplicaciones topográficas , sistemas de seguridad
ciudadana etc..son algunas de las aplicaciones en las
que ésta tecnología va cobrando cada día mayor importancia. También en
actividades deportivas y de ocio , tales como
senderismo, ciclismo, rutas de montaña, deportes náuticos .etc...se observa un creciente incremento de las aplicaciones de
ésta tecnología. En el sector del
automóvil cada día son mas frecuentes su presencia en la localización y guía de
objetivos.
Otros usos que se le puede dar al GPS, son los siguientes:
§
GPS como una herramienta confiable para
la protección, seguridad y bienestar de personas y/o mercancías, que se
transporten en vehículos equipados con estos aparatos de localización y
rastreo.
- Estos equipos permiten
calcular con gran exactitud su ubicación segundo a segundo, permitiendo al
usuario saber donde se encuentra ubicado en ese momento, en términos de
latitud, longitud y altura; y si el aparato lo permite, mostrará en una
pequeña pantalla esta ubicación sobre una cartografía de la ciudad o territorio
donde circule.
- Para la aplicación de
administración de flotillas (Leet Management) y/o localización desde una
ubicación remota, estos aparatos deberán tener la capacidad de transmitir
los datos de su ubicación en forma automática o a demanda, por medio de
satélites y radio frecuencia VHF/UHF o traking.
- Para aplicaciones de
seguridad, los equipos deberán de tener capacidad de transmitir en tiempo
real voz y datos, para lo cual el medio de transmisión es vía de red de
telefonía celular.
- El Sistema de
Posicionamiento Global (GPS) fue diseñado por el departamento de defensa
de los E.U para la localización exacta de objetos. (Latitud, Longitud y
altura sobre el nivel del mar) en la superficie terrestre mediante el uso
de señales de satélites de alta precisión.
- El GPS permite obtener
servicios de localización tanto de posiciones fijas como de unidades
móviles, utilizando un mínimo de 3 satélites para el rastreo de un
objetivo en 2 dimensiones.
- El sistema GPS
consiste en 24 satélites del gobierno de los E.U. localizados a una
altitud promedio de 11,000 millas sobre la tierra, conocidos también como
NAVSTAR. Estos satélites en movimiento constante, completan 2 órbitas
alrededor de la tierra en tan solo 24 oras a una velocidad promedio de 1.8
millas por segundo.
- Equipados con relojes
atómicos, estos satélites transmiten de manera precisa y constante
información sobre la hora y posición así como las efemérides y datos
calendario.
- Un equipo GPS trabaja
el principio de triangulación. Al conocer su distancia desde tres o mas satélites, el receptor puede calcular su posición
resolviendo una serie de ecuaciones.
- Una de las mas grandes ventajas de un sistema GPS es que este
trabaja bajo todo tipo de condiciones climatológicas.
- En ocasiones los satélites
no transmiten información tan precisa o detallada como uno quisiera;
porque existen diferentes puntos que añaden un error a la posición de un
objeto en un momento determinado. El departamento Norteamericano de
defensa, dispuso este margen de error llamado SA (selective Availability)
con el propósito de evitar darle uso militar a ciertas aplicaciones GPS
que son estrictamente de uso civil.
G.P.S -
Guía para la Agricultura
Aunque hace tiempo que se conocen los principios de
la agricultura de precisión, es sólo a partir de la llegada de servicios DGPS
de haz estrecho que se han convertido en realidad práctica en Europa.
Ahora permiten un enfoque completamente nuevo a la
gestión de explotaciones agrícolas, ofreciendo importantes ventajas comerciales
y medioambientales.
La exactitud de posicionamiento, con un margen de
error de menos de un metro, hace que sea posible ahora que una cosechadora con
equipos adecuados monitorice de forma continua el rendimiento de la cosecha a
medida que va cosechando una parcela individual, relacionando los niveles de
crecimiento con puntos específicos de la parcela. Después de la cosecha, pueden
tomarse muestras sistemáticas de suelo usando posicionamiento DGPS y los mismos
datos de rendimiento, para identificar la razón de cualquier variación. Cuando
esta información es cargada en una abonadora controlada por ordenador, DGPS
puede asegurar que ésta aplique los productos químicos únicamente en aquellos
puntos de la parcela que los necesitan. Esto puede crear significativos ahorros
de costes, además de reducir problemas medioambientales asociados con el aflujo
de productos químicos sobrantes.
La fiabilidad y la exactitud de GPS Diferencial ha llegado a un nivel que ofrece a los agricultores
posibilidades limitadas únicamente por su imaginación. La gestión de activos,
el trazado de lindes, la gestión forestal y el seguimiento de vehículos son
ahora operaciones sencillas. Ahora existe la tecnología necesaria para que el
arado automático se convierta en realidad práctica, y para muchos, sólo es
cuestión de tiempo el que los satélites se consideren herramientas agrícolas
indispensables.
Explicación del GPS Diferencial
Cuando el Gobierno de Estados Unidos estableció el
Sistema de Posicionamiento Global, lanzó 24 satélites que están cambiando el
mundo. Por primera vez, han hecho posible el uso de un pequeño receptor que le
indica a usted su posición, no importa donde esté en el planeta.
La navegación sin esfuerzo trae evidentes ventajas
a navegantes y viajeros en lugares remotos de la tierra, y también aporta
ventajas a multitud de usuarios, desde cartógrafos a empresas de transporte,
servicios de emergencia, y ahora, gracias a la introducción del GPS
Diferencial, a los agricultores.
Navegación para Todos
Para comprender las ventajas que aporta la
tecnología GPS Diferencial a la agricultura moderna, merece la pena dedicar
algún tiempo a explicar cómo funciona el GPS.
La idea original del Departamento de Defensa
estadounidense fue establecer una constelación de satélites en órbita unos
23.000 km. por encima de la superficie de la Tierra. Éstos transmiten señales
que pueden utilizarse para la navegación de buques de guerra, misiles y otros
recursos del Departamento.
Sin embargo, rápidamente se hizo evidente que las
señales de posicionamiento transmitidas por los satélites GPS podían ser
recibidas por cualquiera, condujera un carro de combate, un superpetrolero o
una cosechadora. El Gobierno de los Estados Unidos ha aceptado esta realidad y
no tiene inconvenientes en que se utilice el servicio de forma gratuita. Lo
único que se necesita para aprovechar esta tecnología que cuesta muchos
billones de dólares es un receptor GPS que, hoy en día, puede comprarse por
£100 o menos..
El receptor GPS contiene un diminuto ordenador que
funciona escuchando las señales únicas transmitidas por cada uno de los
satélites. El precio del receptor depende en gran medida del número de canales
que contiene. Puesto que cada canal se utiliza para escuchar a un satélite
individual, cuantos más canales posee, más señales de posicionamiento puede
recibir y mejor será su rendimiento.
El receptor GPS sabe instantáneamente a cuál de los
24 satélites en órbita está escuchando, pero lo que es más importante, su reloj
interno sabe cuándo se transmitió la señal de ese satélite. También sabe dónde
debe estar ese satélite en su órbita, de manera que, al medir el tiempo que
tarda la señal en viajar desde el satélite hasta el receptor GPS, puede
calcular la distancia que hay entre los dos. Si el receptor GPS puede escuchar
tres o más señales, su pequeño turbocerebro puede calcular instantáneamente la
trigonometría necesaria para medir la distancia desde cada satélite, y calcular
su posición. El proceso es esencialmente igual que usar una brújula para medir derrotas
desde la torre de una iglesia y una colina para fijar la posición en un mapa
bi-dimensional. Sin embargo, puesto que los satélites se desplazan en tres
dimensiones, es necesario medir una tercera derrota para proporcionar la
medición final que fijará la posición del receptor en la superficie de la
tierra, o en el caso de un avión, por encima de ella.
Si el receptor GPS puede escuchar a un cuarto
satélite, puede realizar unos cálculos matemáticos aún más útiles, para
sincronizar su reloj interno con la hora universal usada por los relojes
atómicos muy precisos a bordo de los satélites. Puesto que todas las mediciones
del receptor se basan en el tiempo necesario para que la señal del satélite
llegue a él, esta sincronización es esencial. No obstante, los cálculos
matemáticos implicados son algo complejo para el no-experto, y es mejor no
adentrarnos en ellos aquí. Para los propósitos de esta publicación,
probablemente lo más sencillo es simplemente aceptar que todo esto ocurre, y
seguir adelante.
Preciso pero no lo suficiente
Si un receptor GPS se utilizara en un vacío
perfecto, el tiempo que tardan las señales de radio del satélite en llegar
hasta él correspondería exactamente a la velocidad de la luz - 300.000 km. por
segundo. Desgraciadamente, debido a que las señales deben atravesar la
atmósfera de la Tierra, están sujetas a diversos factores que las pueden
ralentizar. Las señales se transmiten en la banda L, de alta frecuencia, que es
altamente resistente a la interferencia, pero las partículas cargadas de la
ionosfera y el vapor de agua de la troposfera pueden jugar un papel
impredecible. Más cerca de la tierra, las señales pueden rebotar en otros
objetos o accidentes geográficos causando errores locales por el efecto de
trayectoria múltiple. Aunque la señal que llega a la antena de la unidad GPS
directamente
Navegación y
Telecomunicaciones marítimas. Al margen de las aplicaciones oceanográficas y de
los recursos marinos antes citados, los satélites cumplen otras importantes
funciones las que se vienen utilizando con anterioridad a las primeras en
muchos casos. Tal cual en una breve referencia se citará.
Sistema de
posicionamiento, G.P.S. (Global Position System).
Según es muy
conocido ya, permite registrar posiciones geográficas terrestres a través de
señales de satélites, con desviaciones no mayores de algunos milímetros en
muchos casos. Lo anterior mediante su recopilación digital puede ayudar a
obtener una minuta topográfica o bien coadyuvar a una segura navegación
marítima bajo todas condiciones climáticas.
Apoyo a la Navegación a través del
ruteo. De acuerdo a informaciones internacionales durante y a partir de la
pasada década las empresas de transporte comercial marítimo se encuentran
haciendo uso de los satélites con fines de navegación y de acuerdo a un
estudio, de 25 viajes efectuados entre California y Japón, dicho servicio permitió un
ahorro medio por travesía transoceánica de 20 horas.
La
Organización Internacional de Satélites Marítimos. Como es sabido ésta depende
de la Organización Marítima Internacional (IMO) y permite no unicamente
mantener un enlace de radio permanente y seguro para fines e navegación en
diferentes emisiones, sino también servir para los propósitos de "búsqueda
y rescate marítimo", la difusión de pronósticos climáticos y recibir los
avisos de alarma temprana ante la presencia de catástrofes naturales incluida
tormentas.
Aplicaciones
para las Pesquerías. Estas corresponden a un derivado generalmente de aquellas
orientadas a la oceanografía y que ya han sido expuestas, basadas en la
medición de diagramas de temperaturas del agua de mar y de ahí determinar áreas
de surgencias y de otras ricas en nutrientes y por lo tanto vinculadas a la
presencia de determinados peces, según recuentos existentes.
Instalación de GPS y Computadora para Moving
Map en un vehículo todo terreno
Instalación
efectuada en un Land Rover Discovery Series II Td5.
La instalación consta de un Garmin GPS III+ con
antena externa montada sobre el techo del vehículo. El receptor de GPS va conectado
a una computadora Toshiba Libretto 110 CT. En la computadora indicada se corre
el software OziExplorer, que recibe la información NMEA del GPS y va indicando
en la pantalla, sobre el mapa de la zona, la posición del vehículo con una
actualización a razón de una vez por segundo. El software también va
almacenando y mostrando en pantalla el recorrido efectuado.
Preparación
del vehículo
La única preparación del vehículo consistió en
traer una línea de alimentación directamente desde la batería hasta la zona del
torpedo para alimentar el GPS y la computadora sin interrupciones ni
interferencias con otras instalaciones del vehículo.
Instalación
del GPS
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Utilicé un
Garmin GPSIII+ por su pequeño tamaño y la posibilidad de ubicarlo en forma
horizontal, minimizando la superficie ocupada en el tablero del auto. En
realidad para el uso con Moving Map no es ni siquiera necesario que el GPS
esté a la vista ya que su principal utilización es la de captar las señales
satelitales y transferir dicha información a la computadora.No obstante lo
dicho, el GPS se utiliza mas allá de su función de receptor, para observar
información complementaria en su pantalla y utilizar varias de sus
características propias. Para el montaje del gps utilicé un precinto de
plástico para fijarlo a la columna de dirección, entre el volante y el
tablero de instrumentos.
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Intercalé una almohadilla esponjosa entre la columna de dirección y el
gps, para hacer mas efectiva la fijación y minimizar
las vibraciones.
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El gps va montado sobre un soporte propio de
Garmin, que permite variar el ángulo de la pantalla. Se observa en la parte
posterior del gps la salida de los cables conectores a la antena, a la
alimentación y al puerto serial de la computadora.
La ubicación no es la ideal ya que tiene algunas ventajas y otras
desventajas.
La principales ventajas son su visibilidad, la
facilidad de instalación y la no utilización de espacio del
salpicadero.
Tiene la desventaja de ocultar una parte de la información del tablero y se
hace difícil acceder a sus botones con el vehículo en marcha.
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Esto último no debe hacerse de ninguna manera, no importa donde esté
ubicado el gps, de modo que no debería ser un desventaja grande. Su acceso con
el vehículo detenido, es muy sencillo y conveniente.
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Instalación de la antena exterior
Este es un procedimiento muy sencillo que consistió en pasar el cable
cuyo extremo va conectado al gps, por debajo del tablero hasta el parante de
la puerta delantera izquierda, luego hacia el exterior por la abertura de la
puerta trasera izquierda y finalmente colocar la antena sobre el techo. La
antena está montada sobre una base imantada del tipo de las que se usan para
las antenas de radio. La idea de montarla sobre el techo fue la de asegurar
la mejor recepción posible en cualquier condición de terreno. Realmente
funciona muy bien.
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Instalación
de la Notebook
De acuerdo a mi experiencia la clave para la instalación de la notebook
consiste en minimizar las vibraciones que sufra el conjunto. Para ello la
computadora debe ir montada sobre una superficie absorbente y mullida que no
transmita los golpes y las vibraciones del terreno, especialmente cuando
estamos en una superficie de ripio con ondulaciones de tipo serrucho.
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La base consiste en una
caja de madera forrada interiormente por espuma plástica, de la mas suave que conseguí.
El grosor de la capa de espuma no es inferior a 3 cm en ninguno de sus lados
y en su base. La caja lleva por fuera un revestimiento vinílico similar al
tapizado del vehículo para lograr una estética aceptable.
En la cara de la caja que enfrenta al parabrisas van calados los agujeros que
corresponden a la entrada de los cables que vinculan la notebook con el resto
del equipamiento.
Los cables son: una entrada serial proveniente del gps, una entrada de
alimentación, proveniente de la fuente de alimentación y una entrada al puerto
del mouse, para la conexión de un track ball.
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Alimentación
de la Notebook
La notebook recibe alimentación a partir de un inversor de corriente que
transforma la entrada de 12V a 220V. Su capacidad es de 300 watios, siendo mas que suficiente para la notebook y otras cosas.
El inversor va alojado en la
guantera, fuera de la vista, y recibe alimentación directamente de la batería,
con su correspondiente fusible.
A la salida del inversor va conectada la fuente de alimentación del la
notebook, como si fuera cualquier conexión domiciliaria.
También tengo alojado en la guantera el track ball, que reemplaza al
mouse, y que utilizo en ocasiones especiales para comandar la notebook.
Esto también puede hacerse desde su propio mouse incorporado a un lado
de la pantalla.
Características
de la Notebook
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La notebook es una Toshiba Libretto, la mas pequeña computadora completa que existe en el mercado.
Funciona bajo Windows 98 o NT y tiene las siguientes capacidades.
Procesador Pentium 233 Mhz
64 MB Ram
4 GB de disco rígido
Pantalla TFT Matriz Activa de 7" en diagonal. 800 x 400 pixels
Ancho: 21 cm
Profundidad: 15 cm
Alto: 3,5 cm
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Infografía
http://www.infoagro.com/industria_auxiliar/gps.asp
GPS APLICADO
A LA AGRICULTURA (Apartados del 1. al 4 ... 1.-
GPS - Guía para la Agricultura. ... nuevo
a la gestión de explotaciones agrícolas, ofreciendo importantes ...
http://www.efdeportes.com/efd9/gps.htm
El Sistema GPS (Global Positioning System) o
Sistema de posicionamiento Global es un sistema de posicionamiento terrestre,
la posición la calculan los receptores GPS gracias a la información recibida
desde satélites en órbita alrededor de la Tierra. Consiste en una red de 24
satélites, propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y gestionada
por el Departamento de Defensa, que proporciona un servicio de posicionamiento
para todo el globo terrestre.
http://cfa-www.harvard.edu/space_geodesy/ATLAS/gps_es.html
El conocimiento detallado de las reglas
de Mecánica Celeste y el estudio del movimiento de satélites naturales ha
permitido a los científicos diseñar y poner en órbita satélites artificiales
alrededor de la Tierra y de Marte (como, por ejemplo, el Viking). Para lanzar
los satélites al espacio se utilizan potentes cohetes. Si la velocidad de
lanzamiento es muy baja el satélite caerá de nuevo a la Tierra atraído por la
fuerza de la gravedad, de la misma manera que al lanzar una piedra vuelve a
caerse a la superficie terrestre. Por otra parte, si la velocidad de
lanzamiento es excesivamente alta la fuerza de gravedad de la Tierra no será
suficiente para mantener al satélite en órbita y escapará hacia el espacio.
Como podéis imaginar, poner en órbita un satélite no es un trabajo muy sencillo
http://www.pcdemano.com/sections.php?op=printpage&artid=722
... la ultima corrección DGPS y numero de estación DPGS.
... expresión de datos que el
receptor GPS esta obligado a ... A Sistema
de aviso de navegación (A = OK , V ...
http://archeonavale.org/martinique/pages/presesp.html
... sofisticados (magnetómetro). Cada punto notable es
localizado, o con el
GPS, o por métodos ópticos clásicos (círculo hydorgráfico).
http://www.viamichelin.com/viamichelin/esp/tpl/pdt/prod/htm/navgps_print.htm
¿Qué es un sistema de navegación GPS?Sueña con "él", sus amigos ya lo tienen, a menudo
coge el coche sin conocer el camino y piensa que "él" le evitaría
algunas discusiones sobre el itinerario a seguir... Resumiendo: lo que usted
necesita es un sistema de navegación asistida. Para saber cómo funciona y
cuáles son sus aplicaciones, siga leyendo...