GPS y Cartografía Satelital
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Questions and Answers

¿Qué ocurre con el valor de ∆φ cuando alcanza los 360º?

  • Vuelve a 0º y N aumenta. (correct)
  • Baja a -360º.
  • Se mantiene constante.
  • Aumenta a 370º.
  • ¿Cuál es la longitud de onda (λ) mencionada en el contenido?

  • 10 cm
  • 15 cm
  • 25 cm
  • 20 cm (correct)
  • ¿Qué se necesita para que el sistema no pierda el seguimiento de la fase?

  • Cambiar la longitud de onda.
  • Revisar manualmente cada ciclo.
  • Ajustar la frecuencia constantemente.
  • No haber pérdida de recepción. (correct)
  • ¿Qué realizan los algoritmos de dobles diferencias?

    <p>Facilitan la eliminación de cycle slips y errores de reloj. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica se utiliza para aumentar la precisión de las observaciones sobre puntos de coordenadas desconocidas?

    <p>Método diferencial (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la velocidad a la que viajan las ondas de radio en el sistema GPS?

    <p>300.000 Km/seg (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se denominan los métodos utilizados cuando los puntos a obtener están perfectamente definidos?

    <p>Métodos de posicionamiento estáticos. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa el término cycle slip en el contexto del posicionamiento?

    <p>La desincronización de las cuentas de ciclo. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos satélites diferentes se necesitan para determinar la distancia en un sistema GPS?

    <p>4 satélites (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la precisión de la medición de ∆φ mencionada en el contenido?

    <p>1% (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué son muy precisos los relojes de los receptores de GPS?

    <p>Porque los relojes electrónicos son baratos y precisos (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál no es un método utilizado por los receptores GPS para medir la distancia?

    <p>Método de escalado (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a los métodos de posicionamiento dinámicos?

    <p>Los puntos se sitúan a lo largo de una trayectoria. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede si un satélite está directamente sobre el cenit de un receptor?

    <p>La señal toma 6/100 de segundo en llegar (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal razón por la cual los relojes electrónicos han mejorado la precisión del sistema GPS?

    <p>Son relativamente baratos y precisos (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se calcula la distancia al satélite en el sistema GPS?

    <p>Multiplicando el tiempo en segundos por 300.000 Km (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué limitación tendría un sistema civil basado en satélites en caso de conflicto bélico?

    <p>Podría ser fácilmente neutralizado al destruir pocas bases terrestres. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las características de un sistema de posicionamiento civil mencionado?

    <p>Utiliza satélites como repetidores de señal. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la ayuda Doppler en el contexto de los sistemas GPS?

    <p>Un procesamiento que mejora la precisión en la medición de la velocidad y posición. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica que un sistema de posicionamiento deba ser 'de pago'?

    <p>Los usuarios deberán pagar por el acceso y uso del sistema. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por 'banda L' en el contexto del GPS?

    <p>Grupo de radiofrecuencias que va de 390 MHz a 1550 MHz. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la diferencia principal entre un canal de conmutación lenta y uno de conmutación rápida en un receptor GPS?

    <p>El de conmutación rápida recupera datos de varios satélites rápidamente. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un canal multiplexor en el contexto de un receptor GPS?

    <p>Un canal que permite seguimiento secuencial de varios satélites. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la gama de frecuencias de la banda L utilizada por el GPS?

    <p>$1227.6 MHz$ a $1575.42 MHz$ (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal beneficio del uso de códigos pseudo-aleatorios en las señales GPS?

    <p>Facilitan la recepción de señales débiles. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué limitación presenta el método de diferencia de fase en el uso de GPS?

    <p>Requiere largos periodos de observación para su precisión. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué los satélites GPS pueden compartir la misma frecuencia?

    <p>Cada uno tiene un código pseudo-aleatorio único. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se describen las señales producidas por el sistema GPS?

    <p>Son secuencias pseudo-aleatorias. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto limita la utilización del método de diferencia de fase en aplicaciones cotidianas?

    <p>La complejidad de sus cálculos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué permite el uso de antenas pequeñas en receptores GPS?

    <p>El código pseudo-aleatorio hace fácil la detección de señales débiles. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza al código pseudo-aleatorio utilizado por los satélites GPS?

    <p>Se asemeja al ruido de radio pero sigue un patrón conocido. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta acerca de las emisiones del sistema GPS?

    <p>No requieren ser de alta potencia para su recepción. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el DOP en el contexto de la planificación de una observación GPS?

    <p>Una medida de la precisión de la geometría de los satélites. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las principales limitaciones del sistema GPS?

    <p>Requiere un mínimo de 4 satélites para funcionar adecuadamente. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ventaja ofrece el GPS diferencial?

    <p>Contrarresta errores y verifica la fiabilidad de las mediciones. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes aplicaciones se menciona como uso del GPS?

    <p>Localización de roturas de gasoductos. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué el uso de GPS no está generalizado entre los profesionales a pesar de su utilidad?

    <p>Su elevado precio limita su accesibilidad. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos satélites operativos componen actualmente la constelación GPS?

    <p>24 satélites operativos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se espera sobre los satélites del bloque III en el futuro?

    <p>Pueden incluir relojes de cesio o de hidrógeno. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes es un uso cotidiano del GPS que se menciona?

    <p>Navegación de vehículos en competencias como el Rally Paris-Dakar. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la frecuencia de chips del código civil del GPS?

    <p>1,023 MHz (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la dilución de la precisión (DOP)?

    <p>Un factor que modifica el error en la medición de distancias (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza al código preciso (CÓDIGO P) en el sistema GPS?

    <p>Se repite cada 267 días aproximadamente (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes términos describe la alteración en la fase de una señal por pérdida temporal de sintonía en un receptor GPS?

    <p>Pérdida de ciclo (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la desviación de reloj en un sistema GPS?

    <p>La diferencia entre la hora indicada por el reloj y la hora universal verdadera (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué provoca la disponibilidad selectiva (SA) en el sistema GPS?

    <p>Control de la precisión del sistema por parte del Departamento de Defensa (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el efecto Doppler en relación con el GPS?

    <p>Cambio aparente en la frecuencia de una señal por el movimiento relativo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor a las efemérides en el contexto de los satélites GPS?

    <p>Predicciones de la posición actual de los satélites (C)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Método diferencial

    Un método que aumenta la precisión al calcular la posición de un punto desconocido al aprovechar la diferencia de tiempo entre la señal recibida por dos receptores GPS.

    Radioenlace

    Se refiere a la utilización de señales de radio para transmitir información entre dos receptores GPS, permitiendo la visualización de las correcciones en tiempo real.

    Postprocesado

    El proceso de analizar y corregir datos de los receptores GPS después de la recolección, cuando no se utiliza un radioenlace.

    Distancias a los satélites

    El principio de que el GPS se basa en calcular la distancia entre los receptores GPS y los satélites mediante la medición del tiempo que tarda una señal de radio en viajar entre ellos.

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    Velocidad de la luz

    La velocidad a la que viajan las ondas de radio, esencial para calcular la distancia entre el satélite y el receptor GPS.

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    Precisión del tiempo

    La precisión con la que se necesita medir el tiempo para calcular con precisión la distancia entre el satélite y el receptor GPS.

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    Relojes electrónicos precisos

    La capacidad de los receptores GPS modernos para medir el tiempo con una precisión de nanosegundos, lo que ha hecho posible el GPS.

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    Métodos de medición de la distancia

    Los tres métodos principales utilizados por los receptores GPS para determinar la distancia a los satélites: sistema Doppler, método de pseudodistancias y método de medida de fase.

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    Diferencia de tiempo

    Es el tiempo que tarda una señal en llegar desde un satélite al receptor.

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    Código pseudo-aleatorio

    Es un conjunto de impulsos digitales complejos generados por los satélites y receptores GPS.

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    Secuencias pseudo-aleatorias

    Son series de impulsos que parecen aleatorios, pero tienen un patrón específico.

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    Reconocimiento de señales débiles

    La técnica del código pseudo-aleatorio permite reconocer señales débiles en presencia de ruido.

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    Control de acceso

    Permite controlar el acceso al sistema GPS y asegurar que solo los usuarios autorizados pueden acceder a la información.

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    Frecuencia compartida

    Cada satélite GPS tiene su propio código pseudo-aleatorio, lo que permite que todos los satélites compartan la misma frecuencia sin interferir entre sí.

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    Método de diferencia de fase

    Este método de posicionamiento GPS ofrece la máxima precisión, pero requiere un procesamiento complejo y no es adecuado para aplicaciones en tiempo real.

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    Control en fase

    La frecuencia de referencia del receptor se compara con la señal demodulada del satélite para determinar un desfase que indica la distancia entre el satélite y el receptor.

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    ∆φ

    Es la parte de la longitud de onda que no es un número entero de longitudes de onda. Se utiliza para medir la distancia con gran precisión.

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    Distancia (D)

    Es la distancia que la onda portadora recorre desde el satélite hasta el receptor. Se calcula a partir de un número entero de longitudes de onda más ∆φ.

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    Ambigüedad (N)

    Es la incertidumbre en la distancia medida debido a la ambigüedad en el número entero de longitudes de onda recorridas.

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    Resolución de la distancia

    Es la resolución con la que se puede medir la distancia. Depende de la precisión con la que se puede medir ∆φ.

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    Pérdida de ciclos (Cycle Slip)

    Es un problema que ocurre cuando se pierde la señal del satélite durante la medición.

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    Método Doble Diferencial

    Es un método que utiliza la diferencia de tiempo entre dos señales GPS recibidas por dos receptores diferentes para eliminar errores de reloj y ciclo.

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    Método Triple Diferencial

    Es un método que utiliza la diferencia de tiempo entre tres señales GPS recibidas por dos receptores diferentes para eliminar errores de reloj, ciclo y ambigüedad.

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    Almanaque GPS

    Un "almanaque" que se transmite a través de satélites de radio que contiene información actualizada sobre la posición prevista de los satélites GPS.

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    DOP (Dilución de la Precisión)

    Un indicador que mide la calidad de la geometría de los satélites GPS observados. Un DOP alto significa una geometría débil y una precisión más baja.

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    Planificación de Observaciones GPS

    El proceso de elegir momentos óptimos para las observaciones GPS con el fin de obtener la mejor geometría de los satélites y una mayor precisión.

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    Sistema de Posicionamiento Diferencial (DGPS)

    Un sistema que mejora la precisión de los receptores GPS al comparar las señales de un receptor de referencia conocido con las de un receptor móvil.

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    Verificación de la Fiabilidad GPS

    La capacidad de un sistema GPS para detectar y eliminar datos erróneos de un satélite, garantizando la calidad de las mediciones.

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    Versatilidad de uso del GPS

    La capacidad de utilizar el GPS en cualquier lugar del mundo con independencia de las condiciones climáticas.

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    Aplicaciones del GPS

    El uso del GPS en diversas aplicaciones como la navegación, la topografía, la cartografía y la gestión de desastres.

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    Expectativas futuras del GPS

    El potencial futuro del GPS con el desarrollo de nuevas tecnologías y aplicaciones para mejorar la precisión, la disponibilidad y las funciones.

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    Anchura de banda

    La gama de frecuencias en una señal

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    Ayuda Doppler

    Una estrategia de procesamiento de una señal que utiliza el efecto Doppler medido para ayudar al receptor a seguir suavemente la señal GPS. Esto permite una medición más precisa de la velocidad y la posición.

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    Banda L

    Un grupo de radiofrecuencias que se extiende desde 390 MHz a 1550 MHz. Las frecuencias portadoras del GPS (1227.6 MHz a 1575.42 MHz) pertenecen a esta banda.

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    Canal

    Los circuitos necesarios en un receptor GPS para sintonizar la señal de un solo satélite

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    Canal de conmutación lenta

    Un canal en un receptor GPS que cambia demasiado lentamente para recuperar el mensaje de datos de forma continua

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    Canal de conmutación rápida

    Un canal único que muestra rápidamente las distancias de varios satélites. El tiempo de conmutación es lo suficientemente corto (12 a 5 milisegundos) como para recuperar el mensaje de datos.

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    Canal multiplexor

    Un canal en un receptor GPS que puede utilizarse para seguir las señales de varios satélites secuencialmente

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    Código C/A

    Un código pseudoaleatorio, es una secuencia de impulsos digitales complejos generados por los satélites y receptores GPS que utilizan patrones que parecen aleatorios pero son predecibles

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    Study Notes

    GPS, TOPOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA POR SATÉLITE

    • Los primeros humanos utilizaban accidentes geográficos y marcas para determinar su posición.
    • Los polinesios utilizaban las estrellas para navegar.
    • Los chinos inventaron las primeras brújulas.
    • Los árabes navegaron por el Océano Índico y parte del Pacífico.
    • Los cartógrafos europeos introdujeron la latitud y longitud en los mapas.
    • Se desarrollaron instrumentos como el cuadrante para medir la altura del sol y determinar la latitud.
    • Se inventó un reloj preciso para determinar la longitud.
    • Los sistemas de navegación posteriores utilizaron ondas de radio. Los sistemas CONSOL, DECCA, LORAN y TACAN utilizaban estaciones radioeléctricas.
    • La NASA utilizó por primera vez satélites para el posicionamiento cartográfico, como el TRANSIT, utilizando un mínimo de 6 satélites.

    EL SISTEMA GPS

    • El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) reemplazó al sistema TRANSIT.
    • La constelación GPS consta de 24 satélites en 6 órbitas.
    • Desde cualquier punto de la Tierra se pueden observar entre 6 y 11 satélites.
    • 5 estaciones oficiales controlan la constelación.
    • Las estaciones de seguimiento reciben las señales de los satélites para determinar sus órbitas.
    • La información recopilada se envía a la central, procesa la información y la transmite a los satélites.
    • Cada satélite almacena la información en su memoria.
    • Para determinar la posición de un punto, se mide la distancia a varios satélites mediante su posición conocida.
    • Esto permite determinar la ubicación del receptor en la intersección de esferas.

    LA NECESIDAD DE UN CUARTO SATÉLITE

    • La diferencia entre la precisión de los relojes del receptor y los relojes atómicos del satélite genera un error en la medición del tiempo.
    • Los relojes de cuarzo son consistentes, pero no están sincronizados con la hora universal.
    • Para corregir el error, se necesita un cuarto satélite.
    • Los receptores GPS utilizan algoritmos para calcular el desfase en las mediciones y obtener la posición correcta.

    EL MÉTODO DIFERENCIAL

    • Para mejorar la precisión, se puede posicionar un receptor en un punto de coordenadas conocidas cerca del punto que se quiere determinar.
    • Ambos receptores reciben señales de los mismos satélites.
    • Se comparan las coordenadas obtenidas con las coordenadas conocidas para encontrar los errores.
    • Las correcciones se pueden aplicar a las observaciones para mejorar la precisión del receptor.
    • Permite un posicionamiento relativo.
    • Las correcciones se pueden enviar y visualizar en tiempo real o a través de un postproceso.

    EMISIONES DE RADIOFRECUENCIAS POR EL SATÉLITE

    • Los satélites emiten ondas de radiofrecuencia en dos frecuencias (L1 y L2).
    • La utilización de dos frecuencias permite corregir los errores ionosféricos.
    • Los códigos C/A y P se utilizan para determinar el tiempo de viaje entre el satélite y el receptor.
    • Las efemérides incluyen información sobre la posición de los satélites, la salud y otros datos.
    • El almanaque proporciona la información necesaria para planificar la observación.

    MÉTODO DE PSEUDO-DISTANCIAS

    • Es el método más habitual y funciona con el código emitido por el satélite.
    • Ambos receptores sincronizan sus relojes y comparan el tiempo de envío y llegada de la señal.
    • La diferencia de tiempo se utiliza para calcular la distancia entre el satélite y el receptor.
    • Los cálculos se realizan en tiempo real o bien mediante un procesado posterior.

    MÉTODO DE DIFERENCIA DE FASE

    • Este método proporciona la máxima precisión.
    • Se controla la fase de una emisión radioeléctrica en una frecuencia y posición conocida.
    • El cambio de fase se mide continuamente, y se utiliza para determinar la distancia entre el satélite y el receptor.
    • Es adecuado para la geodesia y la topografía.

    ERRORES DE LOS SATÉLITES

    • Los relojes atómicos de los satélites tienen imprecisiones de tiempo que afectan las mediciones.
    • La posición de los satélites en el espacio influye en los cálculos.
    • La atmósfera afecta la velocidad de propagación de las señales.

    LA ATMÓSFERA

    • Las ondas de radio disminuyen su velocidad al atravesar la ionosfera y la troposfera.
    • La velocidad de la luz no es constante en la atmósfera.
    • El retraso de las señales tiene un impacto en la precisión de los cálculos.
    • Existen maneras para corregir el retraso debido al medio atmosférico.

    DISPOSICIÓN DE LOS SATÉLITES

    • La disposición de los satélites influye en el error que se comete en la medición por satélites.
    • Una buena disposición de los satélites implica una buena precisión planimétrica y puede ocasionar una pobre precisión altimétrica.
    • Se define un indicador llamado DOP(Dilución de la Precisión) que representa este factor y permite elegir las mejores oportunidades de observación.

    PRECISIÓN DEL GPS

    • Se utiliza el GPS diferencial para corregir los errores.
    • Ofrece una forma de comprobar la fiabilidad de las mediciones.
    • Identifica errores transitorios en los datos de un satélite.
    • La precisión depende de varios factores, incluido la distancia, la posición de los satélites y la atmósfera.

    APLICACIONES Y LIMITACIONES DE USO

    • El GPS es un sistema global.
    • Se utiliza en numerosos campos, incluyendo la navegación, la cartografía, la topografía, y la geodesia.
    • Se puede usar en cualquier momento y lugar, excepto en lugares sin horizonte.
    • La precisión depende de varios factores como la precisión de los satélites y la calidad de los receptores.

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    Explora la evolución de la navegación y la cartografía desde los antiguos métodos hasta el moderno Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Este cuestionario cubre los avances tecnológicos que han transformado la forma en que los humanos determinan su ubicación en la Tierra. Desde las brújulas hasta los satélites, ¡pon a prueba tus conocimientos sobre este fascinante tema!

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