Usuario discusión:Willguillen

RADIONAVEGACION POR SATELITE

Se puede definir a la navegación como es arte o la ciencia de trazar, definir o dirigir el curso de movimientos; en otras palabras, es conocer donde se encuentra uno, y poder encontrar el camino. El método más antiguo y rudimentario de navegación es el vagabundear, que no es más que continuar viajando hasta encontrar el destino, suponiendo, naturalmente, que haya destino. El vagabundeo es la técnica mas frecuente que usan los alumnos que inician sus clases ya sea en universidades o escuelas. Es probable que el primer método efectivo y útil de navegación haya sido la navegación celeste. En ella, se determinan la dirección y distancia mediante el seguimiento de cuerpos celestes, incluyendo las estrellas y la luna, cronometrados con gran precisión. Es una técnica primitiva que data de hace miles de años. Una desventaja de la navegación celeste que funciona mejor de noche y preferiblemente con cielo despejado. Otro método bastante rudimentario de navegaciones es el pilotaje, que es fijar dirección y posición con respecto a señas importantes, tales como graneros, vías de ferrocarriles, tanques elevados, picos de montaña, cuerpos de agua.

La navegación a estima es una técnica donde se determina la posición extrapolando una serie de incrementos de velocidad medidos.

Aunque cada una de los tipos de navegación tiene su lugar en la historia en la actualidad el sistema de navegación más usado y más exacto hasta la fecha es la radionavegación, o navegación electrónica. En ella, se determina la posición midiendo el tiempo de recorrido de una onda electromagnética cuando va de un transmisor a un receptor. Hay más o menos 100 tipos distinto de sistemas de radionavegación que se usan en la actualidad. Algunos usan transmisores terrestres y otros usan transmisores de satélite. Entre los sistemas de radionavegación mas exactos y útiles se tiene.

• Decca (emisión en superficie terrestre). • Omega (emisión en superficie terrestre). • Loran (en superficie terrestre). • Sistema de posicionamiento global Navy Transit (emisión de sat. en orbita baja). • Sistema de posicionamiento global Navstar (emis. de sat. en orbita intermedia).

Los sistemas de posicionamiento global (GPS, de global positioning system) Loran y Navstar son los dos de radionavegación que mas se usan hoy.

Navegación Loran

Hasta hace poco el Loran (de Long Range Navegation, navegación a larga distancia) era el método mas efectivo, confiable y exacto de radionavegación. El Loran A se desarrollo durante la segunda guerra mundial, y el Loran C, su versión mas reciente se termino en 1980. Hoy se usa principalmente en los aviones y barcos recreativos. En el Loran, los receptores adquieren señales codificadas especialmente de dos tipos de transmisores de ala frecuencia, en tierra, cuyas ubicaciones se conocen con precisión. Se mide el tiempo transcurrido entre la recepción de las señales codificadas, y en el receptor se convierte en distancia usando la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas. Al aplicar la geometría básica y la relación entre distancia d, la velocidad v, y el tiempo t (que se d = vt), se puede determinar la ubicación del receptor con gran exactitud. Solo hay un conjunto de coordenadas que posee determinada relación de tiempo (distancia) según fuentes. El Loran es tan preciso como la precisión con la que se puedan medir los tiempos de transmisión de las señales codificadas. Los errores del sistema se deben principalmente a problemas de propagación, como el hecho de que la superficie terrestre no es lisa, si es perfectamente redonda. Las condiciones atmosféricas y las múltiples trayectorias de transmisión también pueden afectar el funcionamiento de Loran. Sin embargo, es probable que la desventaja más notable del Loran sea que no da una cobertura global. Los transmisores en tierra. En consecuencia, hay lugares donde simplemente no se pueden recibir las señales de Loran (puntos muertos). Sin embargo, no es importante lo bueno o lo malo que haya sido Loran, porque ha emergido una técnica mas nueva y mejor de radionavegación, llamada GPS Navstar, que usa transmisores basados en satélites.

GPS Navstar

Navstar es acrónimo de NAvigation System with Time And Ranking, sistema de navegación con tiempo (horas) y telemetría, y GPS es la abreviatura de Global Positioning System, sistema de posicionamiento global. GPS Navstar es el sistema mas reciente y exacto de radionavegación del que se dispone. Esta basado en satélites y es abierto, lo cual significa que esta a la disposición de cualquiera que tenga un receptor GPS. El departamento de defensa de estados unidos desarrollo Navstar para tener información continua y muy precisa sobre posición, velocidad y horas para usuarios en tierra, mar, aire y espacio. En esencia, GPS Navstar es un sistema de navegación basado en espacio, de posicionamiento tridimensional y de distribución de tiempo. El propósito del sistema es usar una combinación de estaciones terrestres, satélites en orbita y receptores especiales, para proporcionar casi a todos posibilidades de navegación, en cualquier momento y e cualquier lugar del mundo, independientemente de las condiciones del clima. El sistema satelital Navstar es termino en 1994, y es mantenido por la fuerza aérea de E.U.A.

¿Qué es un GPS?

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación satelital compuesto por una red de 24 satélites colocados en orbita por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El origen del GPS fue por motivos militares, pero en los años 80, el gobierno lo puso a disposición de la industria civil. El GPS funciona bajo cualquier condición climática, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día. No hay pagos por suscripción o por instalación del GPS.

Cómo funciona

Los satélites GPS circundan la tierra en medio día ósea que dan dos vueltas en un día en una órbita muy precisa y transmiten una señal de información a tierra. Los receptores GPS toman esta información y usan la triangulación para calcular la posición exacta del usuario. Esencialmente, el receptor GPS compara la hora en que una señal satelital fue transmitida con la hora en que fue recibida. Esta diferencia de tiempo le indica al receptor GPS la lejanía del satélite. Ahora, con la medición de distancia de algunos satélites más, el receptor puede determinar la posición del usuario y la muestra en el mapa electrónico de la unidad.

Un receptor satelital debe estar conectado a la señal de por lo menos tres satélites para poder calcular una posición 2D (latitud y longitud) y rastrear movimiento. Con cuatro o más satélites a la vista, el receptor puede determinar la posición tridimensional (3D) del usuario (latitud, longitud y altitud). Una vez que la posición del usuario ha sido determinada, la unidad GPS puede calcular otra información, tal como velocidad, dirección, seguimiento, distancia de viaje, distancia a destino, hora de salida y puesta de sol, y mucho más.

¿Cuán preciso es un GPS?

Los receptores GPS actuales son extremadamente precisos gracias a su diseño de canales múltiples. Los 12 canales paralelos de los receptores Garmin se conectan rápidamente a los satélites al ser encendidos y mantienen conexiones sólidas, aún a través de follaje denso o de lugares urbanos rodeados de edificios altos. Ciertos factores atmosféricos y otras fuentes de error pueden afectar la precisión de los receptores GPS. Los receptores GPS Garmin tienen una precisión promedio de hasta 15 metros. Los nuevos receptores GPS de Garmin con tecnología WAAS (Sistema de Aumento de Área Ancha) pueden mejorar la precisión a menos de tres metros en promedio. No se necesitan equipos adicionales ni pago alguno de tarifas para disfrutar del WAAS. Los usuarios también pueden obtener una mejor precisión con el GPS Diferencial (DGPS), que corrige las señales GPS hasta un promedio de tres a cinco metros. La Guardia Costera de los Estados Unidos opera el sistema más común de servicio de corrección DGPS. Este sistema consiste en una red de torres que reciben las señales GPS y transmiten una señal corregida mediante faros transmisores. Para poder recibir la señal corregida los usuarios deberán tener además de un GPS, un receptor de señales diferencial y antena correspondiente

Servicios de posicionamiento global (GPS)

GPS proporciona dos niveles de exactitud de servicio y preciso.

Servicios de posicionamiento normal (SPS)

Este es un servicio de posicionamiento y hora que esta disponible para todos los usuarios de GPS (militares, privados, y comerciales) en una base mundial y continua, sin cuota directa. La exactitud del servicio SPS se puede degradar en épocas de emergencias nacionales. Por razones de seguridad, el departamento de defensa de los estados unidos degrada la exactitud del servio SPS usando una técnica llamada disponibilidad selectiva, manipulando los datos de mensajes de navegación en orbita (epsilon) y/o la frecuencia del reloj del satélite (temblor).

Servicios de posicionamiento preciso (PPS)

Este es un servicio militar de gran exactitud para posicionamiento, velocidad y tiempo, disponible en forma mundial y continua a usuarios autorizados por el departamento de defensa de los estados unidos. El equipo de usuario PPS proporciona una exactitud predecible. Solo puede n recibir este servicio usuarios con equipo y claves criptográficas, así como receptores con equipo especial. El PPS fue diseñado principalmente para usos militares en EUA, y los aliados, ciertas agencias gubernamentales de EUA y usuarios civiles seleccionados, aprobados en forma específica por el gobierno de EUA.

¿Cuál es la señal que utiliza el GPS?

Los satélites GPS transmiten dos señales de radio de bajo poder, designadas L1 y L2. Los GPS civiles usan la frecuencia L1 de 1575.42 MHz en la banda UHF. Las señales viajan a lo largo de la línea de visión, es decir, pasarán a través de nubes, vidrio y plástico pero no atravesarán la mayoría de objetos sólidos, tales como edificios y montañas. La señal GPS contiene tres bits diferentes de información - un código pseudo aleatorio, información efímera e información del almanaque. El código pseudo aleatorio es simplemente un código de identificación que identifica al satélite que esta transmitiendo la información. Usted puede ver este código en la página satelital de su unidad GPS Garmin, mientras identifica de qué satélites esta recibiendo información. La información efímera informa al receptor GPS la ubicación de cada satélite GPS en todo momento a lo largo del día. Cada satélite transmite información efímera mostrando la información orbital de ese satélite y de todos los otros satélites en el sistema. La información calendario, que es transmitida constantemente por cada satélite, contiene información importante sobre el estado del satélite (saludable o no saludable), fecha y hora actuales. Esta parte de la señal es esencial para determinar la posición.

Fuentes de errores de señales GPS

Los factores que pueden degradar la señal GPS y afectar su precisión, incluyen los siguientes:

• Señal de trayectoria múltiple. • Errores orbitales. • Demoras por ionosfera y troposfera. • Degradación intencional de la señal satelital. • Número de satélites visible. • Geometría/sombreado de Satélite. • Errores del reloj del receptor.