ALGUNAS
PRECISIONES UTILES SOBRE NAVEGADORES GPS / DGPS
1-¿Qué es un receptor GPS ? Cuando un receptor GPS se enciende,
puede conectarse con cualquiera de los satélites GPS, que están "a la vista"
para recabar información de ellos.
Esa información es
procesada para darnos una posición geográfica del observador en algún punto del
planeta. Al recabar la información, lo puede hacer de formas diferentes. En los modelos
más anticuados (obsoletos pero aún útiles, no confundirse), el GPS es capaz de
conectarse en un momento determinado con solo un satélite ( de ahí lo de monocanal).
Una vez que obtiene la
información que necesita, busca el siguiente y así sucesivamente. Aún cuando veas que
en este tipo de receptores (Garmin GPS 38, 45, II, algunos modelos de Magullan como el
Pioneer) contienen una página de estado con 8 satélites, eso no significa que el
receptor esté recepcionando información de todos ellos a la vez.
Estos equipos son
monocanales. En otras palabras, un equipo monocanal posee un único sintonizador para las
señales de los satélites y barre secuencialmente (en cuestión de milisegundos) el
rastreo de otros satélites disponibles.
Los equipos de 12 canales
paralelos poseen 12 sintonizadores y cuando uno de esos sintonizadores engancha un
satélite se queda permanentemente rastreándolo ( no hay barrido secuencial de la
sintonía).
2-¿Inconvenientes de un
monocanal?.
Son lentos para alcanzar un
posicionamiento, porque hasta que no terminan de recabar la información completa de las
efemérides (los datos) de un satélite, no pasarán al siguiente satélite.
SE MUESTRA UN TIPICO RECEPTOR GPS ( MS-750 DE TRIMBLE ), QUE POSEE DOBLE FRECUENCIA , Y
CINEMATICA EN TIEMPO REAL ( RTK), PARA APLICACIONES DE USO MARINO. SE OBTIENE EXACTITUDES
DE 2 CMS. , 20 VECES POR SEGUNDO Y CON UN TIEMPO DE " LATENCIA" DE MENOS DE 20
MILISEGUNDOS, AQUI NO SE MUESTRA SU ANTENA.
Se necesita al menos 4
satélites para obtener una posición tridimensional, y lo mínimo es en un par de minutos
para conseguirla (ya que en el mejor de los casos las efemérides (los datos) necesitan 30
segundos cada una para obtenerse completas).
Si estas en un sitio con
alta cobertura de árboles, puede ocurrir que uno de ellos te haga sombra de la señal
enviada por los satélites en un momento dado, y entonces en GPS pierde su posición, y
con ella, el track que estás siguiendo. En esos momentos se pone a buscar un satélite
sustituto, pero en ello, pierde cierto tiempo. Por razones operativas, un GPS monocanal
solo tiene en consideración (procesa) la información de 4 satélites como máximo. No se
pueden obtener sobredeterminaciones que es cuando se usa la infamación que envían más
de 4 satélites al mismo tiempo.
3-¿Y que de las
Ventajas de canales paralelos?
Podemos decir que un
receptor de 12 canales paralelos como un GPS-multichanel12 , es como tener 12 receptores
monocanales al mismo tiempo en una única unidad (imagínese: ¡¡doce GPS- monochanel, al
mismo tiempo y coordinados!!).
Cuando se enciende el
aparato, el GPS recepciona al mismo tiempo las señales de todos los satélites (hasta 12)
que están en la esfera celeste en ese momento. En la mayor parte de las veces, le
bastará 30 segundos (o tal vez, MENOS) para alcanzar el posicionamiento tan pronto es
encendido. Además, no perderá su posición en sitios con alta cobertura de árboles,
porque aun cuando pierda la señal de uno o más satélites, siempre tendrá disponibles
otros para mantener su posicionamiento.
La última ventaja es que
un GPS de 12 canales es capaz de procesar la información de todos los satélites al mismo
tiempo, con lo que se obtienen posiciones superabundantes que suelen ser más precisas.
EN LA PRESENTE FOTOGRAFIA SE MUESTRA UN RECEPTOR DIFERENCIAL BEACON (PROBEACON-- DE
TRIMBLE ) , DE GRAN PERFORMANCE EN EL MEDIO MARINO. UTILIZA LO MAS AVANZADO EN
PROCESAMIENTO FULL DIGITAL, Y ASEGURA UN FUERTE Y SEGURO ENLACE CON LA ESTACION TERRESTRE
DE GPS-BEACON, OBTENIENDO FACILMENTE LAS CORRECCIONES DIFERENCIALES REQUERIDAS, LAS QUE
SON ENVIADAS POR UNA CONECCION PEQUEÑA FISICA AL RECEPTOR GPS DE LA FOTOGRAFIA ANTERIOR,
CON LO QUE SE OBTIENEN PRECISIONES GEOGRAFICAS, CASI GEODESICAS, DEL ORDEN DE MENOS DE UN
METRO SOBRE TODA LA SUPERFICIE DEL PLANETA.
4-¿Qué precisión se
alcanza con un receptor GPS?
En condiciones normales, un
receptor GPS portátil es capaz de resolver posiciones con un máximo de precisión de
unos 15 metros. Esta precisión, sin embargo puede verse alterada por varios parámetros,
fundamentalmente:
=El número de satélites
con los que está conectado (mientras mayor sea el número, mejor)
=La geometría de los
satélites (mientras más dispersos estén, mejor)
En la realidad, y con los modernos equipos de 12 canales, se obtiene una redundancia de
datos para el calculo del posicionamiento que mejora mucho la precisión. Esto ocurre
porque en los antiguos equipos monocanales, sólo se usaba la información de los 4
mejores satélites en la determinación. Hoy día se usa al mismo tiempo la información
recibida por todos los satélites que el equipo recepciona.
Hay programas, como
Evaluate (disponible gratuitamente desde el sitio web de Ashtech ) que te permite evaluar
la precisión de tu equipo. Tras mucha experimentación, se puede decir que actualmente se
puede conseguir una precisión real de unos 10 metros en más del 98% del tiempo.
Con el DGPS se puede mejorar aún más la precisión, llegándose a alcanzar precisiones
que oscilan entre menos de 1 metro a 5 metros. Con el DGPS (Differential GPS), se pueden
llegar a obtener precisiones en el posicionamiento de menos de 2 metros en el 87% del
tiempo, o incluso inferior a 5 metros en el 98% del tiempo.
EN LA FOTOGRAFIA SE APRECIA UN EQUIPO COMPLETO GPS/DGPS, MODELO XRS-132 DE TRIMBLE.
ESTA CAPACITADO PARA SUSCRIBIRSE AL SISTEMA SATELITAL "OMNISTAR", QUE PERMITIRA
A ESTE EQUIPO OBTENER POSICIONES GEOGRAFICAS CON EXACTITUDES DE MENOS DE UN METRO SOBRE LA
SUPERFICIE TERRESTRE
5-¿Qué es el DGPS?
¿Para qué sirve?
El DGPS es un sistema que
permite corregir los efectos (las distorsiones) que se producen cuando tomamos posiciones
con un GPS. Antiguamente, estas distorsiones estaban provocadas mayoritariamente por los
efectos del SA ( PENTAGONO), pero también se producen por interferencias durante el paso
de las ondas por la ionosfera, y por otros fenómenos.
Para felicidad
democrático-geodésica, las distorsiones del SA desaparecieron el pasado a las 0600 GMT
del 1º de mayo del 2000, pero se siguen produciendo las interferencias causadas por la
ionosfera, etc. de manera que el uso del DGPS sigue aumentando la precisión que se
alcanza en los posicionamientos obtenidos con los GPS convencionales.
Para hacer un DGPS, alguien (el gobierno, una empresa o la misma persona que mide, etc.)
debe colocar un receptor GPS y una antena en una posición fija y conocida de la tierra
que esté en conexión permanente con los satélites.
Como el sistema está en
una posición fija, era posible saber fácilmente, cuanto nos estaba
"distorsionando" el Pentágono USA, con el SA, o cuantas interferencias nos
estaba produciendo los otros fenómenos.
De esta forma podíamos
evaluar en tiempo real las distorsiones o variaciones que se producían.
Actualmente , esta información de las distorsiones puede ser recolectada, procesada y ser
enviada más tarde mediante ondas de radio (por ejemplo) para realizar correcciones en
tiempo real.
Alternativamente, esta
información puede ser guardada en un archivo especial que permite hacer correcciones en
las posiciones mucho más tarde (incluso años más tarde).
Si las correcciones se
envían por radio, estas son captadas por receptores especiales que se llaman receptores
DGPS. Un receptor DGPS es un equipo que se debe comprar aparte, y que es capaz de
recepcionar y procesar la información que se envían por radio.
Un receptor DGPS es una
radio especial que capta la información enviada, la procesa, y la envía inmediatamente a
un receptor GPS usando un protocolo especial.
Este receptor GPS realiza
las correcciones pertinentes.
¡¡¡ Eso significa que un
receptor DGPS y un receptor GPS deben de estar físicamente conectados entre si !!!.
Hay al menos dos tipos de
receptores DGPS. Uno específico que recolecta señales de radio beacom (de interés para
un uso náutico o agricultura), y aquellas que se envían mediante un satélite
geoestacionario a nivel de cobertura sudamericana que requiere de un aparato distinto al
anterior (actúa en diferente frecuencia y por lo general requieren del pago de un canon o
abono anual).
Las señales de
correcciones enviadas por Omnistar ( satélite GEO ) son muy fuertes y difícil que se
afecten por interferencias, en cambio las transmisiones beacom ( especie de FARO ,
localizado en tierra) suelen ser afectadas por interferencias.
Si las correcciones se guardan en un archivo, se pueden hacer correcciones post-proceso.
Hay programas de ordenador (hasta ahora comerciales) que utilizan la información de estos
archivos, conocen a qué fecha y hora se tomaron la información, y permite que se
realicen correcciones aún cuando los posicionamientos fueron tomados hace mucho tiempo.
La experiencia indica que
las correcciones post-proceso (hechas en el ordenador) son mejores que las que se realizan
a tiempo real, fundamentalmente por la potencia de los algoritmos utilizados.
AREA DE INFLUENCIA DE UN SATELITE GEOESTACIONARIO, "OMNISTAR", EN LA ZONA DE
CENTRO Y SUDAMERICA Y LA COSTA OCCIDENTAL DE AFRICA. SUS FRECUENCIAS DE TRABAJO SE
LOCALIZAN EN LA BANDA "L", ENTRE 1,531 Y 1,556 MEHAHERTZS, DEPENDIENDO DE LAS
AREAS DE INFLUENCIA EN EL PLANETA
5-¿Es necesario usar una antena externa para un equipo GPS / DGPS?
Lo más normal es que NUNCA
, se necesite usar una antena externa para hacer funcionar los equipos, especialmente si
estos son los de 12 canales.
Solo hay determinadas
circunstancias en las que una antena externa es útil.
=Desde dentro de una casa
no se adquiere la señal de ninguno de los satélites. Se saca la antena por una ventana,
y entonces se capta muy bien las señales satelitales.
=Desde el interior de un
coche, SIEMPRE se reciben señales magnificas SIN antenas tanto desde los asientos
delanteros como de los asientos traseros.
Se captan con gran
facilidad, señales desde los trenes, e incluso en los aviones.
En estos dos últimos
casos, ha habido ocasiones en los que no se ha logrado un posicionamiento. Pero ha sido
debido al número de satélites a los que podía acceder desde esa ventanilla en
particular (eran pocos en ese momento, y estaban todos por el otro lado o justo encima de
mi).
En cualquier caso, no se
puede usar una antena externa con mucha facilidad en un tren y menos en un avión. ¡¡ En
especial en este último no nos van a abrir una ventanilla para que sacarla al exterior
!!.
Hay que advertir que hay
algunos vehículos terrestres ( camiones, buses, automóviles) impiden recibir
adecuadamente señales de los satélites GPS.
Eso ocurre porque las
ventanillas están "blindadas" con sales de plomo o similares (polarizados,
etc.), que amortiguan o hacen casi desaparecer las señales que provienen de estos
satélites GPS.
Este sería otro caso en el
que SI se necesita usar una antena externa.
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