Bases teóricas del GPS

1. BASES TEÓRICAS DEL GPS
YTIPOS DE DRONES
FERNANDA MONTSERRATALVARADO INFANTE

2. GEODESIA
Ciencia que se encarga de medir y
cartografiar la superficie terrestre.
OBJETIVO:
Proporcionar una armazón o estructura geométrica
precisa para el apoyo de los levantamientos topográficos.

3. LA FORMA DE LATIERRA
El cuerpo geométrico que se
aproxima en mayor medida a la
forma real es el elipsoide.
El elipsoide es el
sistema de referencia
matemático con
respecto al cual se
establecerá la
posición de los rasgos
de la superficie
terrestre.
Para alcanzar precisiones mas altas, se deben de
tomar en cuenta la forma elipsoidal de esta, de
modo que las coordenadas esféricas dieron origen a
las coordenadas geodésicas (Latitud geodésica y
longitud geodésica)

4. EL GEOIDE
Es una superficie de nivel que representa al
nivel medio del mar, la cual se prolonga por
debajo de los continentes y cubre a la Tierra en
su totalidad. Puede ser imaginada como la
superficie del mar en condiciones ideales de
quietud y es en todo punto perpendicular a la
línea de plomada o dirección de la gravedad.
Es un modelo físico que busca representar la
verdadera forma de la Tierra calculándola como una
superficie del campo de gravedad con potencial
constante y es utilizada como referencia para
determinar la elevación del terreno.

5. GPS
Es el acrónimo de Global Positioning System que en español quiere decir, Sistema
de Posicionamiento Global.
Se origina en la década de 1970, en el departamento de defensa de EEUU para
proveer posicionamiento geográfico en cualquier parte del mundo.
Funciona por medio de señales de radiofrecuencia que transmite NAVSTAR, que
son unos satélites que transmiten información de alta precisión.
Es un sistema de recepción pasiva para posicionamiento y navegación. No hay
suscripción o cuotas por el acceso a las señales GPS. Es una poderosa herramienta
de aplicaciones civiles en todo el mundo.

6. ¿CÓMO FUNCIONA EL GPS?
Saber que una señal electromagnética viaja a la
velocidad de la luz en el vacío es la clave para
comprender el funcionamiento del GPS.
Determinando cuanto tiempo toma a la señal viajar
desde el satélite al receptor, puede calcularse la
distancia que existe entre ambos. La posición del
receptor en un plano cartesiano X,Y podría
obtenerse por intersección cuando se tengan
calculadas las distancias precisas hacia por lo menos
tres satélites en posición conocida.

7. SUBSISTEMAS DEL GPS
Subsistema satelitario
Constituye los 24 satélites operativos de la constelación NAVSTAR. Se hallan distribuidos en 6 orbitas
elípticas. Estos satélites están equipados con relojes atómicos activados por osciladores de Cesio o Rubiidio
que permiten al satélite transmitir ondas electromagnéticas en dos frecuencias distintas.
Subsistema de control
Consiste en una Estación Maestra de Control, localizada en Colorado Springs,California EEUU y cuatro
estaciones más, distribuidas a lo largo del ecuador alrededor del mundo
Subsistema del usuario
Este subsistema lo componemos todos. Existe un programa de disponibilidad selectiva, que se aplica
sólo a uno de los dos códigos que se hallan sobrepuestos en las señales GPS.

8. ESTRUCTURA DE LA SEÑAL
Las señales que emiten los satélites NAVSTAR son ondas electromagnéticas que
entran en la banda L del espectro electromagnético.
Los receptores GPS tienen relojes que aunque no son tan precisos, se consideran
por ahora “sincronizados” con los relojes satelitales. La parte más difícil de medir el
itiempo que toma a las señales viajar desde el satélite al receptor es determinar
cuando la señal salió del satélite. El sistema GPS logra esto por medio de la
sincronización de los satélites y los receptores GPS.

9. El posicionamiento autónomo como tal sirve para la navegación terrestre, marítima o aérea para trabajos de
reconocimiento, ubicación de elementos en cartografía a escalas 1:50,000 o menores.
Cuando se requiere mayor precisión en el cálculo de las coordenadas del receptor, el procedimiento que se aplica se llama
posicionamiento relativo o diferencial, el cual consiste en colocar un receptor en un punto de control y el otro receptor en
el sitio cuyas coordenadas se desea calcular. Entre ellos se calculan algunos parámetros llamados “corrección diferencial”
que aplica a las observaciones hechas con el otro receptor, mejorando así la precisión de las coordenadas. Si los receptores
son geodésicos pueden separarse hasta 300 km y resolver el vector que los separa con precisión de 5 mm.
También existen mediciones realizadas con varios receptores; en una misma sesión observan tres o cuatro equipos donde al
menos uno de ellos ocupa un sitio previamente posicionado, formando un polígono, varios de esos polígonos ligados al
menos por un vértice forma un red de vectores. Los programas postproceso tienen rutinas especiales para el ajuste de redes
por mínimos cuadrados, al final de dicho ajuste, el programa reporta la precisión de los vectores y es entonces cuando hay
que especificar las coordenadas de él o los puntos de control, para que finalmente el programa calcule en base a los vectores
ajustados las coordenadas definitivas de los vértices objeto de la medición.
El resultado de este proceso depende por una parte de la calidad de las observaciones, pero también de la precisión de los
puntos tomados como control, los cuales deben ser resultado de observaciones GPS previas y en sus coordenadas debe
especificarse concretamente el sistema geodésico al cual están referidas.

10. En México muchos proyectos aún se realizan en NAD27 y con alturas orto
métricas, pero la tendencia es realizar todos los trabajos GPS en el datum
propio del GPS que es elWGS84. El INEGI ordena que “todo levantamiento
geodésico deberá estar referido al Marco de Referencia Internacional año
1992, que se denomina ITRF92”
El ITRF92, así como el NAD83 están asociados al elipsoide GRS80, que es
muy similar en sus dimensiones al elipsoideWGS84, de manera que no hay
error apreciable en utilizar coordenadas por los ajustes enWGS84
directamente sobre mapas impresos o digitales en ITRF92 o NAD83.

11. DRONES
Un dron es una aeronave no tripulada pilotada a distancia son conocidos
internacionalmente como Sistema de Aeronave Pilotada a Distancia.
Algunos drones tienen GPS que les permite volver al punto donde inició su vuelo.
Actualmente la mayoría de los drones se manejan con radio de control, pero pueden ser
también manejados y programados mediante un aparto electrónico.
Se utilizan para múltiples tareas desde tareas de vigilancia, fotografía, retransmisiones
televisas, agricultura, ocio y muchas más tareas, ya que cada poco se descubre una nueva
forma de utilizar los drones.

12. TIPOS DE DRONES
Drones de alas fijas: Poseen alas
estáticas y son similares a un avión
en su diseño y su forma de vuelo.
Drones multi-rotor: Tienen diversas
hélices que giran en diferentes
sentidos, se pueden mantener en el
mismo sitio sin variar de posición

13. TIPOS DE DRONES
Dron Autónomo: No necesita de piloto que lo
maneje. Se guía a través de sensores y GPS.
Dron controlado remotamente: Controlado por un
técnico mediante un dispositivo de control.
Dron monitorizado: El dron lleva a cabo su propio
plan de vuelo y el técnico solo elige las acciones
concretas a través de un dispositivo.