Introducción a la técnica a los sistemas globales de navegación por satélite

Foundations of Global Navigation Satellite Systems (GNSS)
Idiomas: Inglés
Fecha de publicación: 2017-04-21
Nivel de dificultad: 2 '
Tiempo de estudio: 1.25 - 1.50 h
Incluye sonido: no
Complementos necesarios: no
Temas: Geoespacial

Esta introducción técnica a los sistemas globales de navegación por satélite (Global Navigation Satellite Systems, GNSS) cubre los aspectos de teoría, procedimientos y exactitud. La lección va dirigida a los profesionales que trabajan en campos relacionados con las ciencias geoespaciales, como ingenieros, agrimensores, meteorólogos, geógrafos y profesionales de sistemas de información geográfica (SIG); también resultará útil para los administradores de emergencias y los miembros del público en general que cuenten con aptitudes técnicas y los conocimientos científicos y matemáticos necesarios. Si en la actualidad usted considera que el sistema de posicionamiento global (Global Positioning System, GPS) y el GNSS son ambos «cajas negras», esta lección le permitirá comprender en una hora y media los principios y los conceptos subyacentes que apoyan una interpretación correcta de los datos de posicionamiento global y obtener mediciones exactas en distintas circunstancias.

Objetivos

General: explicar los conceptos fundamentales de los sistemas globales de navegación por satélite (Global Navigation Satellite Systems, GNSS) y las herramientas y métodos profesionales que permiten utilizarlos para obtener resultados de posicionamiento horizontal y vertical exactos y precisos.

Unidad 1

1. Identificar los componentes clave de un sistema GNSS y la función de cada uno de ellos.
2. Explicar los principios de trilateración en referencia con el posicionamiento habilitado por GNSS.

Unidad 2

1. Explicar cómo el receptor usa los mensajes de navegación y la correlación de señales para establecer la identidad y ubicación de cada satélite.
2. Explicar el proceso para estimar la seudodistancia sincronizando los códigos de ruido seudoaleatorio (pseudo random noise, PRN).
3. Describir el cálculo estimado de la posición usando las seudodistancias.

Unidad 3

1. Describir el uso de las longitudes de onda para medir las distancias con precisión.
2. Describir el uso de mediciones de fase y ciclos de conteo para obtener mediciones precisas de distancia al satélite.
3. Explicar cómo se usan los servicios de posprocesamiento como el OPUS de la NOAA para aumentar la exactitud y reducir el error de posicionamiento.

Unidad 4

1. Describir las distintas fuentes de errores posibles en las operaciones de GNSS y cómo se mitigan:
   • errores de reloj del satélite GPS y del receptor
   • retraso ionosférico
   • errores orbitales de los satélites
   • error troposférico
   • errores multitrayectoria
2. Explicar por qué a mayores tiempos de observación corresponden posiciones derivadas por GNSS más exactas.
3. Explicar cómo se usa el proceso matemático de diferencias dobles para aumentar la exactitud y reducir los errores.
4. Explicar el papel de los sistemas activos de posicionamiento relativo por GNSS, como las estaciones de referencia de operación continua (Continuously Operating Reference Station, CORS) de la NOAA.

Unidad 5

1. Describir un marco de referencia o datum y cómo se utiliza en GNSS.
2. Describir el proceso de convertir de coordenadas cartesianas (X,Y,Z) a posiciones (latitud, longitud, altura del elipsoide).
3. Explicar por qué para la mayoría de las aplicaciones las alturas se deben convertir de un elipsoide a un marco de referencia ortométrico.

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