lunes, 20 de febrero de 2012

ESPECIFICACIONES Y PROCEDIMIENTOS PARA POSICIONAMIENTO CON GPS

A continuación se recomendaran algunas normas para realizar posicionamiento por satélite con el método estático-diferencial, para apoyar proyectos de ingeniería y cartografía a escalas medianas  1:10.000  y grandes 1:2000, 1:1000.


  •  PLANEACION:
Para la planeación de un proyecto de posicionamiento con GPS se debe tener en cuenta el área de trabajo, por lo general en los proyectos a grandes escalas se utiliza cartografía análoga y digital mas imagenes aéreas y satelitales, como apoyo para la repartición de los puntos sobre el área del proyecto con el fin de que se distribuyan homogeneamente.
El sitio seleccionado debe cumplir con una condiciones básicas para la materialización del punto en terreno que son: Estabilidad,     Visibilidad y Facilidad de acceso. para la materialización del monumentos el terreno no debe presentar erosión y estar libre de deslizamientos con el fin de garantizar la rigidez y duración del monumento en el tiempo.
Es indispensable tener una visibilidad del cielo por lo menos de 20 grados sobre el horizonte y preferiblemente colocar el monumento lejos de estructuras metálicas como techos de aluminio y redes eléctricas en un radio de 100 metros a la redonda.
el punto materializado debe permanecer limpio de vegetación y tener fácil acceso para los usuario.
  • MATERIALIZACIÓN:
                             Fig. 1 Monumento Tipo IGAC
fuente: IGAC

El punto debe construirse con un monumento en concreto de dimensiones 30x30x70 cms. y debe llevar una placa en bronce incrustada en el centro con una leyenda en bajo relieve.
Teniendo el monumento listo colocamos el trípode directamente encima del punto colocamos la antena y el receptor GPS y iniciamos la toma de datos.
 Fig. 2 Placa de Bronce 
fuente: Tesis CONSTRUCCIÓN DE UNA RED TOPOGRÁFICA DE PRECISIÓN APOYADA CON TECNOLOGÍA GPS PARA EL MUNICIPIO DE GUAPI CAUCA (1)1
  • TIPOS DE RECEPTORES GPS: 
los principales coponentes de un Receptor son:
Antena, receptor de frecuencias, microprocesador para el control de receptor, oscilador, fuente de energía, interfaz del usuario, memoria de almacenamiento.
el proceso de recepción de la señal proveniente del satélite se inicia en la antena que detecta la onda electromagnética y la convierte en corriente eléctrica, luego amplifica la potencia de la señal y la transmite al receptor. En el receptor de frecuencias de radio la señal transmitida es convertida en una frecuencia menor y procesada dentro de uno o mas canales.
cada canal rastrea continuamente un satélite particular y necesitamos como mínimo 4 satélites para determinar las 3 coordenadas y el tiempo.
los receptores GPS se pueden dividir en varios grupos:
  • De código independiente y  de código libre:
En estos receptores el usuario debe conocer previamente el código que debe generarse dentro del receptor utilizando el mismo algoritmo que manejan los satélites.
los receptores libres captan la señal del satélite y la comparan con otra generada en el receptor.
  • Calificación de acuerdo con las frecuencias y el código disponible:
De codigo C/A
De codigo C/A + L1 carrier phase
De codigo C/A +   L1 carrier phase +  L2 carrier phase
De codigo C/A + codigo P+L1,L2 carrier phase
L1 carrier phase
L1,L2 carrier phase 

  • De acuerdo al Tipo de Canales
Receptores multicanal
Receptores secuenciales
Receptores multi-secuenciales


  • Con respecto al tipo de Usuario
Receptores militares
Receptores civiles
Navegadores
Medidores de tiempo
Receptores Geodésicos


  • Receptores de una o dos frecuencias
cuando se necesita medir lineas base de mas de 25km o obtener presiciones milimetricas se recomienda utilizar receptores de dos frecuencias L1 y L2 las cuales permiten corregir los errores producidos por la refracción ionosferica.
en el caso particular de las ciudades donde las lineas base son inferiores a 10 km se pueden utilizar receptores de una frecuencia tomando precauciones como tiempos de toma de datos mas prolongada y la constante vinificación del PDOP durante la sesión.
  • OBSERVACIONES DE CAMPO:
para evitar dispersión en la toma de los datos se recomienda colocar la antena a 5 metros de los objetos que interrumpan o reflejen la señal.
la antena debe estar sobre un trípode para poder ser nivelada y centrada sobre el punto y se debe verificar antes y después de la sesión.
la altura se debe medir del centro de la fase de la antena hasta el monumento antes y después de la sesión.


la duración de la toma de datos mas óptima depende de varios factores como la presición requerida, la geometría de los satélites, la actividad ionosferica, el tipo de receptor, la longitud de la linea base, la disponibilidad de multi-trayectoria de la onda y el numero de receptores.
la multi-trayectoria de la onda significa que una o mas señales reflejadas son captadas por la antena en adición a la señal directa.
 Fig. 3 señales captadas por Antena GPS
las señales pueden ser reflejadas por superficies inclinadas, horizontales y verticales.

para los tiempo de toma de datos no existe unas especificaciones concretas se proponen estos tiempo de observación para receptores de una sola frecuencia  y precisión de 1 cm + 2 ppm en Horizontal.
 Fig. 4 tiempos de Observación
con dos receptores de una frecuencias y rastreando mínimo 4 satélites simultáneamente durante los periodos sugeridos y siguiendo los procedimientos adecuados se puede garantizar las precisiones  especificadas.
  • CARTERA DE CAMPO:
durante el periodo observación  se deben diligencias dos formularios.
Descripción del acceso a la estación 
Descripción del posicionamiento

en el primero se describe la ruta de acceso al punto iniciando en un punto de partida conocido que puede ser una casa , calle, cuerpo de agua, etc. si el punto esta dentro de una ciudad indicar la nomenclatura vial.
la descripción del acceso debe tener una foto de la placa de bronce y una foto panorámica del lugar donde esta el punto.

la descripción del posicionamiento debe tener:
fecha, nombre del punto, nombre de la estación base, número de serie del receptor, hora de inicio y finalización de toma de datos, altura de la antena, satélites observados, tiempo atmosférico y nombre del operador.  





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