Geodesia_espacial

Geodesia Espacial para Ingenieros
Dr. Javier Sánchez Espeso
Área Ingeniería Cartográfica, geodesia y Fotogrametria
Universidad de Cantabria

Area Ingeniería Cartográfica,
Geodesia y Fotogrametría
Topografía y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.
Profesor: Javier Sánchez
Índice
A. Conceptos de Geodesia Espacial.
B. Redes GNSS de referencia
C. Ejemplos de aplicación.

A.- Conceptos de Geodesia Espacial.
1. Objetivo planteados.
2. ¿Cómo se ha hecho antes?
3. Fundamento de los sistemas GNSS.
4. Bases de funcionamiento.
5. Condiciones de observación.
6. Observables del sistema.
7. Determinación de la posición.
8. Metodologías de posicionamiento.
9. Sistemas de referencia.
B. Redes GNSS activas de referencia

A.1.- Objetivo planteado
• Entre los objetivos de la Geodesia Espacial está la determinación
de posiciones a partir de la observación y recepción de señales
formadas por radiaciones del espectro electromagnético
procedentes de objetos no ligados al suelo terrestre.
• Actualmente, se ha popularizado el uso de los sistemas
satelitarios de navegación (GNSS), con usos muy diversos:
– Topográfico – geodésicos: establecimiento redes, apoyos
topográficos, levantamientos, obtención de cartografía,…
– Ingeniería Civil: proyectos y construcción de infraestructuras,
gestión, explotación,…
– Medio ambiente: mapas usos de suelo, mapas geotécnicos,
estudios de riesgos, zonas de inundabilidad,…
– Navegadores: apoyo a la conducción, control de flotas,
logística de transporte,…
– Ocio y tiempo libre: excursionismo, senderismo,…

A.1. Objetivo planteado
1004 417727.5002 4792924.2650 199.8458
5580 21/01/2007 09:05:41 Coment. 1=0
1004 4639231.2380 -325619.3724 4350611.2740
5580 21/01/2007 09:05:41 Coment. 1=0
1004 43° 16' 58.56142" N 4° 00' 53.65548" W 254.0020
5580 21/01/2007 09:05:41 Coment. 1=0
Todos estos usos tienen en común la necesidad de obtener una
posición de forma absoluta en un cierto sistema de referencia:

A.2. ¿Cómo se ha hecho antes?
La determinación de posiciones exige:
• Conocer, al menos, coordenadas para 2
estaciones.
• Uso de instrumentos topográficos.
• Uso de métodos topográficos –
geodésicos.
( Antes, significa la única
opción hace 13 años)

Otros sistemas de Geodesia Espacial: SLR. Satelite Laser Ranging.
• Fundamento: medición de la
distancia a un satélite a partir de
la medición del tiempo de
tránsito de un haz láser
• Constelación: LAGEOS, altura
5900 km, esferas recubiertas de
prismas de reflexión total.
• Se necesita conocer, de forma
aproximada, donde está el sv y
donde esta el rv.
• Precisión: cm
• 25 estaciones fijas. En España,
en Real Observatorio Marina en
Cádiz.

Otros sistemas de Geodesia Espacial:
VLBI. Very Long Baseline Interferometry
• A partir de observaciones a tres o
más radiofuentes emisoras no
coplanarias, determinar las
componentes del vector que une los
centros de los radiotelescopios.
• Radiofuenres emisoras: planetas,
estrellas, cuasares, galaxias,
cuásares.
• Red mundial radiotelescopios,
diámetros 50-300 m.En España,
Robledo de Chabela.
• En la actualidad, constituye el
marco referencial absoluto más
preciso.

A.3. Fundamento sistemas GNSS
• Geodesia Espacial: determinación posiciones en la tierra a partir
de observaciones a satélites / astros.
• Constelaciones satélites:
– GPS: DoD EEUU. Operativo, el más usado.
– GLONASS: URSS. Operativo.
– GALILEO. UE. En desarrollo.
– COMPASS (BEIDOU). China. En desarrollo.
• Se diseñan como sistemas de navegación capaz de
proporcionar información tridimensional y de tiempo
continua, 24 horas al día, para “cualquier posición” sobre la
superficie de la tierra, y en cualquier condición meteorológica.
• Soportan un número ilimitado de usuarios.
• Precisión en tiempo real: desde <1 m. hasta 2-5 m (planimetría,
95% tiempo).
• Los usuarios civiles tenemos “libertad” de uso, pero son
constelaciones diseñadas con fines militares: el propietario se
reserva la máxima precisión y control.

• CONSTELACIÓN NAVSTAR
(NAVigation System with Time And
Ranging)
– 24 sv, 3 sv de reserva
– 6 planos orbitales (A;B;C;D;E;F),
55º inclinación
– altura orbital: 20180 km
– periodo: 12 horas sidéreos, se
desplaza 4 min. al día.
– cobertura asegurada de 6 a 11 sv
• Constelación operativa: a partir de
julio 1995
Sector espacial

• Frecuencia fundamental del sistema, a partir de osciladores
atómicos de a bordo: 10,23 Mhz.
• Dos portadoras básicas: L1 y L2.
• Sobre ellas, se modulan: 2 códigos y 1 mensaje.
– C/A: coarse/acquisition o Estándar. Acceso libre
– P : Precise. Acceso restringido.
Información emitida por los sv, actualmente, sin considerar Galileo:

Información emitida por los sv, actualmente, sin considerar Galileo:
¿ Para qué un código? Permite posicionamiento absoluto. Se
puede medir un código con precisión de 1/100.
• Código C/A: Coarse-Adquisition
1,023 Mbps, l= 300 m, p=0,001 sg., cada sv tiene asignado uno
propio que le identifica.
• Código P: Precisión o protegido
10,23 Mbps, l= 30 m, p=266 días, cada sv tiene asignado 7
días, que se repite cada semana.
• El propietario se reserva el acceso: AS: anti-sppofing. Se
combina con otro código secreto (W), emitiéndose el código
encriptado Y.
¿ Para que un mensaje de navegación? Para transmitir la
información necesaria del sistema al usuario
• Mensaje: se repite cada 30 sg, duración total 12,5 min.

¿Qué empleamos los usuarios de los sistemas GNSS?. Gama de
receptores (receiver; rv):
100 – 300 €
Navegadores
3000 / 9000 €
Rv Código
9000 / 20000 €
Rv Fase

A.4.- Bases de funcionamiento.
Ejemplo: En Santander, año 2004, mes 04, día 5, hora 8, min 0, seg 2
Observable:
Pseudo distancia código L1
Sv31
21159233.337
Sv22
22867824.725
Sv28
25304789.274
¿¿ Son necesariosSon necesarios
mmááss svsv??

• Idea básica Gps para medir la distancia rv-sv: medir el tiempo
de tránsito de un código (C/A,P).
• Ej: Distancia a la que está una tormenta. Se conoce que la
vluz=300000 km/s, y la vsonido=330 m/s.
Distancia = 15sg*330m = 5000 m
• Los sv emplean osciladores muy precisos (atómicos, estabilidad
10-14), los rv usan osciladores “normales” (cuarzo, estabilidad 10-9)

Ejemplo: En Santander, año 2004, mes 04, día 5, hora 8, min 0, seg 2
Sv31
21159233.337
Sv22
22867824.725
Sv28
25304789.274
El reloj del rv
“no está en
hora”.
Solución: Se
precisa observar
un sv adicional.
Sv05
24367865.876

• Para obtener posición mediante GPS, el usuario debe garantizar
que en el lugar y momento de la observación se cumplan, de
forma simultánea las siguientes condiciones:
– Número mínimo de sv: >4. A más, mejor.
– Geometría de la constelación: Pdop <8.
– Relación señal / ruido buena.
• Cuando se cumplen las condiciones anteriores:
– El rv del usuario obtiene “automáticamente, sin intervención
alguna del usuario”, la posición del mismo en el sistema de
referencia de la constelación.
• En determinados entornos, es complicado / imposible cumplir los
requisitos:
– Próximo a edificios, “cañones” urbanos.
– Entorno naturales adversos: desfiladeros, gargantas,…
– En presencia de vegetación: bosques,
– …
A.5.- Condiciones de observación

A.5.- Condiciones de observación

A.6.- Observables del sistema GPS.
• El observable básico es la distancia.
• Gps emplea 2 “reglas de medir”, 2 observables básicos:
– Código:
• Se mide un código que se modula sobre la portadora de la
información.
• A partir del código se obtiene una medida de distancia
denominada seudo-distancia. GPS actualmente emplea dos
códigos:
– C/A: libre acceso. Longitud de 300 m.
– P: Encriptado, libre acceso solo propietario sistema.
Longitud de 30 m.
– Fase:
• Es realmente la portadora de la información, con una
longitud de onda de 20 cm (L1, aproximadamente). Se mide
la variación en el número de ciclos observados.
• Además, Gps actualmente mide en 2 “cintas distintas”, o
frecuencias: L1 y L2

Datos observados registrados en un fichero de observaciones,
formato neutro RINEX.
Fase portadora: precisiones cm-mm
Código: seudo-distancia,
precisiones métricas

Datos observados a partir de un flujo continuo en tiempo real.

¿Tienen significado físico los observables? Seudodistancia.
• Es el resultado de multiplicar la
velocidad de la luz por el tiempo
necesario para alinear (correlar)
el código GPS generado en el
rv con el procedente del sv.
pdre
sv = c * ( tre - tsv)
• Existen, para cualquier suceso
GPS, tres escalas de tiempo
involucradas:
– tiempo sv: dtsv
– tiempo gps
– tiempo rv: dtrv

¿Tienen significado físico los
observables? Seudodistancia.
SEUDODISTANCIA:
expresión final
Distancia geométrica: ~ 20.000 km
Retardo Ionosférico: 2-50 m
Retardo Troposférico: 2-10 m
Offset reloj rv: <300 km
Offset reloj sv: <300 km
Relatividad: <10 m

¿Tienen significado físico los observables? Fase de la portadora.
• Se efectúa observando la portadora
limpia: correlación o cuadratura.
• Se compara la fase recibida del sv
con una generada en el rv:
• Al encender el rv, la fase observada
es idéntica a la emitida por el sv un
número entero N: ambigüedad.
• El observable, para una época
genérica:
dtf-tf=)dt-t(=(i) ireireiirere ..φφ
ττφφ .f-dt.f-t.f=)-dt+t(=(i) svjsv
i
svj
i
jj
ε
λλ
εφ +N+.dt
c
+.d
1
=+N+f.dt+
c
d
f.=-= j
reΔΦ

¿Tienen significado físico los observables? Fase de la portadora.
Inicio observación svi
Tiempo genérico ti
Fase observada: es el
incremento de distancia desde
el inicio de la observación
ε
λ
+ΔΦ+= )(
)(
tN
td sv
rv
sv
rv

A.7.- Determinación de la posición
A partir de las observaciones que se efectúan, se procede a calcular
la posición del receptor considerando:
• Distintos sistemas referenciales, posiciones de los satélites en el
plano orbital, errores relojes del sv y rv, relatividad, transito señal
en la ionosfera y troposfera, multicamino, …. ( y más
consideraciones).
(Curso práctico de procesado de datos GPS. Hernández-Pajares,M. y otros.)

• Los observables que se registran están afectados de distintos
errores, que repercuten en la posición calculada:
• Debido al tránsito de la señal: ionosfera, troposfera.
• Estado de reloj del receptor.
• Estado del reloj de los satélites.
• Efemérides de los satélites.
• Relatividad.
• Intencionadas por el propietario: SA. Ha estado activa
hasta 1-Mayo-2000.
• Multicamino (multipath).
• Otros…
• En función de los datos disponibles / estrategia de cálculo,
se asumen / cancelan gran parte de los errores, obteniéndose
precisiones desde pocos mm a varios metros.

A.7.- Anulación error intencionado SA
THE WHITE HOUSE
Office of the Press Secretary, for Immediate Release May 1, 2000 (http://www.navcen.uscg.mil)
STATEMENT BY THE PRESIDENT REGARDING THE UNITED STATES' DECISION
TO STOP DEGRADING GLOBAL POSITIONING SYSTEM ACCURACY
Today, I am pleased to announce that the United States will stop the intentional degradation of the Global
Positioning System (GPS) signals available to the public beginning at midnight tonight. We call this degradation feature
Selective Availability (SA). This will mean that civilian users of GPS will be able to pinpoint locations up to ten times
more accurately than they do now. GPS is a dual-use, satellite-based system that provides accurate location and timing data to users
worldwide. My March 1996 Presidential Decision Directive included in the goals for GPS to: "encourage acceptance and integration of GPS into
peaceful civil, commercial and scientific applications worldwide; and to encourage private sector investment in and use of U.S. GPS technologies
and services." To meet these goals, I committed the U.S. to discontinuing the use of SA by 2006 with an annual assessment of its continued use
beginning this year.
The decision to discontinue SA is the latest measure in an on-going effort to make GPS more responsive to civil and commercial users
worldwide. Last year, Vice President Gore announced our plans to modernize GPS by adding two new civilian signals to enhance the civil and
commercial service. This initiative is on-track and the budget further advances modernization by incorporating some of the new features on up to
18 additional satellites that are already awaiting launch or are in production. We will continue to provide all of these capabilities to worldwide
users free of charge.
My decision to discontinue SA was based upon a recommendation by the Secretary of Defense in coordination with the Departments of
State, Transportation, Commerce, the Director of Central Intelligence, and other Executive Branch Departments and Agencies. They realized
that worldwide transportation safety, scientific, and commercial interests could best be served by discontinuation of SA. Along with our
commitment to enhance GPS for peaceful applications, my administration is committed to preserving fully the military utility of GPS. The
decision to discontinue SA is coupled with our continuing efforts to upgrade the military utility of our systems that use GPS, and is supported by
threat assessments which conclude that setting SA to zero at this time would have minimal impact on national security. Additionally, we have
demonstrated the capability to selectively deny GPS signals on a regional basis when our national security is threatened.
This regional approach to denying navigation services is consistent with the 1996 plan to discontinue the degradation of civil and
commercial GPS service globally through the SA technique.
Originally developed by the Department of Defense as a military system, GPS has become a global utility. It benefits users around the
world in many different applications, including air, road, marine, and rail navigation, telecommunications, emergency response, oil exploration,
mining, and many more. Civilian users will realize a dramatic improvement in GPS accuracy with the discontinuation of SA. For example,
emergency teams responding to a cry for help can now determine what side of the highway they must respond to, thereby saving precious
minutes. This increase in accuracy will allow new GPS applications to emerge and continue to enhance the lives of people around the world.

Efecto de la anulación de la disponibilidad selectiva (SA).
Datos estación permanente Cantabria 2-Mayo-2000

Ionosfera
Troposfera
Error atravesar Ionosfera: 2 a 50 m.
Error atravesar Troposfera: 2 a 10 m.
Una de las fuentes de error “más molesta”: error causado por la
atmósfera en el transito de la señal.

Resumen de ideas en la determinación de la posición con técnicas
GPS:
• GPS, de forma aislada, tiene una precisión absoluta entre 5 y 10
m en planimetría, al 95%, en WGS84.
• Si se precisan mejores precisiones, se deben acudir a métodos
diferenciales, que siempre suponen medir al menos con 2
receptores, combinando observaciones de cada equipo móvil con
las de una estación de referencia con el objeto de reducir y/o
eliminar los errores propios del sistema.
• La posición se obtiene tridimensionalmente en WGS84.
Adicionalmente, hay que añadir la incertidumbre de las
transformaciones de posiciones que se precisen:
• Obtención de altitudes NMMA desde alturas elipsoidales.
• Transformación de WGS84 a ED50, a desaparecer.

A.8.- Metodologías de posicionamiento
Existen numerosas metodologías de obtención de posiciones, con
rangos de precisiones diferentes:
• Función del número de rv observando simultáneamente:
métodos absolutos (1rv) o diferenciales (≥2 rv).
• Función del observable empleado: código (C/A) o fase de la
portadora (L1; L1 y L2).
• Función del momento de obtención de la posición: gabinete,
(en postproceso) o tiempo real (en el momento de la
observación).
• Función de la situación del móvil: estático (quieto) o cinemático
(en movimiento).
• En los métodos diferenciales, se tiende a intentar reemplazar las
estaciones base del usuario por estaciones de referencia
permanentes.

Ordenes de magnitud de las precisiones estándar GPS:
• Métodos absoluto: 5 a 10 m. en planimetría, 95% tiempo,
navegación autónoma.
• Métodos diferenciales: 1 m, en planimetría, código; cm - mm con
fase de la portadora.
GPRS / radio enlace
postproceso
¡ Cuando todo va bien
y no hay “problemas”!

• Se usa únicamente 1 rv.
• Se obtiene la solución a partir de la
observación básicamente del
código.
• Se corrigen algunos errores (datos
enviados en el mensaje
navegación).
• Esta metodología está afectado por
los errores más importantes.
• Precisión: <5 m, 95%, planimetria.
Altimetria, 2x.
Posicionamiento absoluto

¿Y si se
precisa mayor
exactitud?
Se deben emplear métodos diferenciales:
Idea básica: para 2 rv “próximos”, los errores del
sistema son “iguales”, de modo que se calculan en
uno de los rv (ref) y se corrigen en el otro rv (móvil),
de modo que la posición relativa es muy buena
REF MOV

1- 2 cm (xy)0,5 – 1 mPrecisión
10 km (*)200 - 300 kmSeparación máxima
RelativosDiferencialesMétodo
FaseCódigoObservable
Tiempo real (enlace radio, fase RTK)
Postproceso
Instante efectuar corrección
separación
precisión
(*) Postproceso, según la duración de la observación: 15 min. Separaciones
entre 10 a 30 km, 1 hora, separaciones de 1000 km, varios días.

Resumen de metodologías actualmente utilizadas:
1. Posicionamiento absoluto.
2. Métodos diferenciales.
• Solución en postproceso.
• Solución en tiempo real
3. Métodos relativos.
• Si el móvil está quieto, y se resuelve en postproceso, se
denominan métodos estáticos.
• Cuando se usan equipos con observación de las 2
frecuencias, se denominan estáticos rápidos: se reduce
el tiempo de observación, no se consigue mejor precisión.
• Si el móvil está quieto / en movimiento, y se resuelve la
posición en el momento de la observación, se denominan
RTK (Real Time Kinematic).

Ejemplos de posiciones obtenidas en navegación, con 3 rv: 2 rv
topográficos – geodésicos, y 1 rv “sencillo”.

Ejemplos de posiciones obtenidas en navegación, con 3 rv.
Horizonte “libre”, avenida amplia: paseo Pereda, Santander.
0.0000 0.0075 0.0150 0.0225 0.0300 km
PosRaw01 (87)
RutaRaw01 (1)
PosDifCode01 (87)
RutaDifCode01 (1)
PosRaw02 (86)
RutaRaw02 (1)
PosDifCode02 (86)
RutaDifCode02 (1)
PosRaw03 (47)
RutaRaw03 (1)
TiempoRaw03

Ejemplos de posiciones obtenidas en navegación, con 3 rv. Horizonte
parcialmente obstruido, avenida amplia: Calvo sotelo, Santander
0 15 30 45 60 75 m
PosRaw01 (395)
RutaRaw01 (1)
PosDifCode01 (395)
RutaDifCode01 (1)
PosRaw02 (416)
RutaRaw02 (1)
PosDifCode02 (441)
RutaDifCode02 (1)
PosRaw03 (216)
RutaRaw03 (1)
TiempoRaw03 (216)

Ejemplos de posiciones obtenidas en navegación, con 3 rv. Horizonte
muy obstruido, “cañon urbano”: San Simón-Guevara, Santander
0 15 30 45 60 75 m
PosRaw01 (36)
RutaRaw01 (1)
PosDifCode01 (36)
RutaDifCode01 (1)
PosRaw02 (37)
RutaRaw02 (1)
PosDifCode02 (37)
RutaDifCode02 (1)
PosRaw03 (75)
RutaRaw03 (1)
TiempoRaw03 (75)

Red estaciones de Referencia Castilla y Léon. Posicionamiento relativo,
empleando fase de la portadora y observación durante 1 semana.

Hasta Julio 2007, el sistema de referencia oficial en España ha sido:
A.9.- Sistemas de referencia.
Geoide
Posición
convencional,
Alicante:
H=0
ED50
Lat 43° 17' 02.83514" N
Lon 4° 00' 49.00852" W
X utm (30) 417759.8
Y utm (30) 4792952.0
NMMA
H_ortométrica 201.8877

WGS84
Lat,Lon,Alt
Lat 43° 16' 58.92279" N
Lon 4° 00' 53.84321" W
Alt_elipsoidal 253.0575
Equivalente a
Coordenadas
Geocéntricas
Cartesianas
X_geo 4639222.6284
Y_geo -325623.0114
Z_geo 4350618.7453
El sistema de referencia empleado por los sistemas GNSS:

REAL DECRETO 1091/2007, de 27 de Julio, regula el sistema
geodésico de referencia oficial en España
– Establece como sistema de referencia geodésico global
ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989),
compatible con los sistemas de navegación por satélite.
– Sustituye al sistema de referencia regional ED50, actualmente
vigente.
– Establece un periodo de transición entre ambos sistemas:
hasta el 2015.
– Es de obligado uso para toda la cartografía oficial en el ámbito
de la península Ibérica (en las islas canarias, se establece
REGCAN95).
– Se sigue manteniendo como sistema de representación
cartográfico la proyección UTM (Decreto 2303/1970, de 16 de
Julio), en cartografía terrestre mayor de 1/500.000.
– Afecta únicamente a la obtención de posiciones planimétricas:
(φ,λ), o las coordenadas equivalentes (X,Y).

• Por tanto, en la actualidad:
– El sistema de referencia geodésico global ETRS89 es, a
efectos prácticos, equivalente al empleado por los sistemas
GNSS (WGS84).
– Para la obtención de posiciones planimétricas, NO ES
PRECISO TRANSFORMACIÓN ALGUNA si se parte de
posiciones GPS.
– Altimétricamente, se emplean distintos tipos de altitudes:
• GNSS: determina alturas elipsoidales (h), en WGS84.
• España: usamos altitudes ortométricas (H), referidas al
NMMA.
– Es preciso transformar las altitudes obtenidas mediante
GPS, hay 2 enfoques posibles:
• Uso de un modelo de Geoide: proporciona la ondulación
del geoide, permite el paso directo de h a H en ETRS89.
• Proceder a la observación y determinación de modelos de
transformación locales.

Si se precisa transformar las observaciones GPS desde / al
sistema de referencia “antiguo, ED50”, para recuperar /
incorporarinformación existente:
• Se precisa transformar tanto planimétricamente ( pasar de ED50 a
ETRS89) como altimétricamente ( h elipsoidal WGS84 a H
ortométricas).
• Se recomienda emplear las transformaciones propuestas por el
IGN, para la planimetría:
– Modelo de rejilla NTV2.
– Modelo de transformación Helmert 3D, de 7 parámetros.

B.- Redes GNSS activas de referencia.
B. Redes GNSS activas de referencia.
1. Planteamiento red GNSS.
2. Diseño de la red GNSS de Cantabria.
3. Servicios generados por la red.
4. Ejemplo de generación de correcciones.
5. Resumen de características.

B.1.- Planteamiento
Marco de
Referencia Activo
GNSS
Vértices
geodésicos “on
line” en todo el
territorio
Monitoriza-
ción en
tiempo real
Producción
cartográfica
Obra Civil
ETRS89
Navegación
de precisión
Infraestructura
tecnológica
Trabajos
topográficos
Trabajos
investigación

B.1.- Planteamiento
http://gnss.itacyl.es/

http://www.gps2.euskadi.net/
B.1.- Planteamiento

B.1.- Planteamiento
http://www.juntadeandalucia.es/obraspublicasytransportes/redandaluzadep
osicionamiento/rap/index.php?option=com_stations&Itemid=19

B.1.- Planteamiento
http://www.carm.es/cartografia/gps/Ubicaciones.htm

B.1.- Planteamiento
http://icverva.cetesi.gva.es:8080/

http://catnet-ip.icc.es/
B.1.- Planteamiento

B.1.- Planteamiento
Red GNSS Cantabria

B.2.- Diseño de la red de Cantabria

UniCan
Administración
y
monitorización
Servicios ofertados:
• Postproceso.
• Tiempo real:
• estación única.
• Solución de red (05/09)
Cortafuegos
Acceso libre y
sin coste:
• Rinex
• Dgps, Rtcm2.3
y Rtcm3.0
Kilometers
Ftp
GPRS/UMTS
B.2.- Diseño de la red de Cantabria

B.3.- Servicios generados por la red.
• Una red de estaciones de referencia GNSS:
– Recibe, en tiempo real, las observaciones GPS y GLONASS
de equipos distribuido en un territorio.
– Un servidor procesa la información y genera datos que
posibilitan efectuar correcciones diferenciales en el ámbito
de trabajo, que se distribuyen sin restricción de uso a través de
Internet, sin coste.
– Se generan datos que permiten 2 tipos de correcciones:
• Correcciones en tiempo real. El usuario, usando rv
adecuados, obtiene en campo directamente posiciones, con
la precisión del tipo de corrección, en el momento de la
observación de la posición.
• Correcciones en postproceso. El usuario en campo
almacena las observaciones para las posiciones de interés,
correspondientes al móvil. De vuelta a gabinete, recupera
de la red los ficheros correspondientes a la referencia,
empleando para su tratamiento software adecuado.

A.- Correcciones en tiempo real.
Usa la metodología gps RTK (Real Time Kinematic, o diferencial de
fase) ó DGPS (GPS diferencial de código).
El usuario debe disponer de un equipo:
• Código, fase (monofrecuencia o bifrecuencia, Gps, Gps &
Glonass).
• Admita correcciones según el estándar RTCM (v2.x ó 3.x).
• Poder conectarse a Internet durante la observación,
habitualmente con telefonía móvil (GPRS o UMTS).
• Se emplea un protocolo especial para difundor correcciones
diferenciales por Internet, denominado NTRIP.
• Se generan habitualmente 2 tipos de correcciones:
– Correcciones directas de estaciones GNSS. Se accede
dierctamente a las correcciones de una estación base.
– Corrección de red: El servidor de la red integra todos los
datos de los equipos GNSS fijos, generando una corrección
con mayor ámbito de validez.

A.- Correcciones en tiempo real.
• Corrección de red:
– Se modelizan los principales errores y proporciona una
corrección diferencial válida a distancias mayores de las
estaciones fijas de la red.
– El estándar RTCM 3.1 se denomina MAC. Otras
denominaciones comerciales son VRS e I-Max.
Alcance: 25 km estación base
aislada; todo el territorio solución
de red
Alcance: 10-12 km
Comunicación: internet, GPRSComunicación: radio enlace
La referencia está
permanentemente operativa.
Necesidad de ubicar y configurar
la referencia
Equipo trabajo: 1 mvEquipo trabajo: 2 mv
RTK / DGps red GNSSRTK / DGps clásico

B.- Correcciones en postproceso.
• El posicionamiento preciso se consigue en diferido, siendo en general
más preciso que el tiempo real.
• El usuario debe disponer de un equipo:
– Código, fase (monofrecuencia o bifrecuencia, Gps, Gps & Glonass).
– Registre observaciones.
– En campo, se debe observar el tiempo preciso para la distancia
ref-mov.
– Del software preciso para el postproceso, y conocer su uso.
• Al volver a la oficina, se descargan los ficheros de las estaciones GNSS
de referencia precisas a través de Internet.
Tiempo observación: según distancia
ref – mov.
Tiempo observación: según distancia
ref – mov.
La referencia está permanentemente
hábil.
Necesidad de ubicar y configurar la
referencia
Equipo trabajo: 1 mvEquipo trabajo: 2 mv
Estático red GNSSEstático clásico

B.4.- Ejemplo de correcciones.
Se va a simular una conexión de un móvil en campo, para la
obtención de correcciones de tipo MAC, rtcm 3.1.

B.5.- Resumen de características
Ventajas red GNSS:
• Usualmente proporcionan doble corrección: desde estación
base y solución de red.
• La solución de red proporciona mayor homogeneidad de las
correcciones.
• La solución de estación base aislada resuelve a mayor distancia
• El usuario solo precisa un receptor: menor inversión.
• Rendimiento máximo
Inconvenientes red GNSS:
• Dependencia fuerte de la existencia de comunicaciones en la
zona de trabajo.
• Coste de las comunicaciones.
• Los propios de los sistemas GNSS: necesidad de que el entorno
de observación sea adecuado.

• Producción cartográfica:
– Obtención, comprobación y
mantenimiento.
• Obra civil:
– Construcción
infraestructuras.
– Replanteo de proyectos.
• Medio ambiente.
– Estudios de impacto.
– Catalogación e inventario.
• Trabajos topográficos
– Levantamientos.
• Docencia
• Cambio a ETRS89.
• Orientación directa de vuelos,
combinado con sistemas
inerciales:
– Fotogramétricos.
– Lidar.
• Navegación de precisión
– Equipos de emergencias.
– Agricultura de precisión.
• Trabajos de investigación
• Desarrollo SIG
• .... Auténtica
INFRAESTRUCTURA
TECNOLÓGICA
B.6.- Catálogo de aplicaciones

C.- Redes GNSS activas de referencia.
B. Redes GNSS activas de referencia.

C.1.- Test en señales RNAP.
• Se efectúa un contraste en señales de la RNAP, en las que se
obtiene la altitud elipsoidal en Wgs84. Se transforma al sistema
altimétrico oficial usando el modelo IberGeo2006, y se contrasta
con los valores de la Red.
• Cada señal se observa en tiempo real (300 posiciones) y en
estático, con distintas correcciones: red y estación base a distintas
distancias. El patrón es la solución estática.
• Se determina:
– Precisión y exactitud de la posición obtenida, en ETRS89.
– Bondad del modelo de geoide IberGeo2006.

Diseño del experimento. Estaciones, clavos y ondulación del
geoide.

Resultados en Anero. Laredo, 16 km, Santander, 14 km.
Posiciones planimétricas puntos RTK
-0.015
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
-0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035
X utm
Yutm
Laredo, cercana
Santander, cercana
Santander, red

Resultados en Anero. Laredo, 16 km, Santander, 14 km.
Posiciones altimétricas posiciones RTK
-0.060
-0.040
-0.020
0.000
0.020
0.040
0.060
n
observaciones
Laredo, cercana
Santander, cercana
Santander, red

Posiciones planimétricas puntos RTK
-0.040
-0.030
-0.020
-0.010
0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
-0.030 -0.020 -0.010 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050
X utm
Yutm
Laredo, cercana
Santander, cercana
Reinosa, red
Reinosa, cercana
Resultados en Luena. Reinosa, 22 km, Santander, 42 km. y
Laredo: 50 km

Resultados en Luena. Reinosa, 22 km, Santander, 42 km. y
Laredo: 50 km
Posiciones altimétricas posiciones RTK
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
n
observaciones
Laredo, cercana
Santander, cercana
Reinosa, red
Reinosa, cercana

0.066388.054388.12052.623440.677luena
0.034221.415221.44952.164273.579vega
-0.031135.427135.39651.681187.108prases
-0.07664.21964.14350.692114.911parbayon
-0.0456.8316.78650.43357.264solia
-0.04229.92029.87850.45980.379solares
0.00497.04397.04750.385147.428anero
0.08054.55754.63750.192104.749beranga
0.19414.07114.26550.05864.129gama
0.2123.5743.78650.18553.759colindres
resH_obsH_cont.Ondul.h_elipseñal
Resumen de valores obtenidos en los clavos RNAP.

C.2.- Test en vértice Regente.
Garita

C.2.- Test en vértice Regente.
0.050.000.0197.354810538.98415199.6533.7 kmRio Nansa
0.020.010.0297.384810538.98415199.6427 kmSantander
0.02-0.010.0097.384810539.00415199.6611.7 kmTorrelavega
97.404810538.99415199.66ControlGarita
dhdydxh elipY utmX utm

http://www.ign.es/ign/es/IGN/calculadora_geodesica.jsp
C.3.- Herramientas de transformación

http://www.ign.es/ign/es/IGN
Modelo de geoide empleado: IBERGEO95_v2
Programa: ed2et v1-45, IGN.
C.3.- Herramientas de transformación

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