GPS - Fco. Javier Molina Cantero

GPS
GLOBAL POSITIONING SYSTEM
1.
2.

Introducción.
Estructura del GPS.
2.1 El Segmento Espacial
2.2 El Segmento de Control
2.3 El Segmento Usuario

3.

Características de las Señales.
3.1 CDMA y señales de espectro disperso.
3.2 Códigos C/A y P(Y)

4.

Cálculo PVT
4.1 Sistemas de Coordenadas
4.2 Cálculo de la posición de los Satélites
4.3 Mensaje de Navegación
4.4 Cálculode la Posición
4.5 Cálculo de Velocidad
4.6 Cálculo del tiempo

5.

Fuentes de error.
5.1 Error en la medida del Pseudo-Rango
5.2 Pérdida de precisión por geometría.

MÁS

GPS
GLOBAL POSITIONING SYSTEM
6.

GPS diferencial ( DGPS)
6.1 Técnicas basadas en códigos PRN
6.2 Técnicas basadas el la fase de la portadora
6.3 Límites de aplicación del DGPS:
LADGPS/WADGPS

7.Receptores GPS

8.

Aplicaciones
8.1 Aplicaciones de Transporte Terrestre
8.2 Aplicaciones de Transporte Marítimo
8.3 Aplicaciones de Transporte Aéreo
8.4 Otras aplicaciones.
8.5 Redes WADGPS en España.

ANEXO:
Libros y referencias
Profesor:
Fco Javier Molina Cantero
Dto de Tecnología Electrónica
Facultad de Informática y Estadística
Avda. Reina Mercedes S/N
E-mail: fjmolina@cica.es1. INTRODUCCIÓN
La Navegación se define como la ciencia que ayuda a un vehículo o persona a
desplazarse de un lugar a otro. Para conseguirlo, es necesario calcular Posición,
Distancia al destino, Orientación y Tiempo de Tránsito, o tiempo estimado para
realizar el recorrido.
Desde hace años se han desarrollado muchos sistemas de ayuda a la navegación,
de entre ellos, destacamos los deradionavegación, caracterizados básicamente
por dos aspectos:
•
•

Utilizan señales radioeléctricas.
Es el usuario, o receptor, el que procesa estas señales, fija su posición,
y en algunos casos también calcula velocidad y tiempo.

Existen sistemas con base en tierra, y sistemas que emiten sus señales desde el
espacio. Los primeros que se desarrollaron permitían fijar la posición trasanalizar
durante 10 o 15 minutos las señales recibidas. Resultaban, por tanto, de utilidad
en navegación marítima, dada la baja velocidad de movimiento de los barcos, sin
embargo, no eran aplicables en la navegación aérea, ni en cualquier aplicación
donde el móvil viaje a cierta velocidad.
El GPS es un sistema de radionavegación basado en la emisión de señales desde
una constelación de 24satélites. Se encuentra completamente operativo desde
1995, y fue diseñado y promovido por el Departamento de Defensa de los Estados
Unidos, con fines principalmente militares, aunque también es posible el acceso
público a una versión degradada, de menor precisión, de las señales que emiten los
satélites. El origen militar del GPS explica muchas de sus características actuales.
El GPS permite a unnúmero ilimitado de usuarios calcular con gran precisión
y de forma continua tres parámetros:
•
•
•

Posición 3D. Coordenadas y altura del usuario.
Tiempo. Los satélites emiten información temporal en UTC (Univesal
Time Coordinated).
Velocidad del móvil. Esta información requiere de unequipo receptor
especial.

Fco Javier Molina Cantero

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GPS

Introducción

Además de lacalidad con la que se estiman los parámetros PVT, lo que hace del
GPS un sistema de enorme utilidad son dos características:
•

Es un sistema global. La constelación de satélites se ha diseñado de
modo que en cualquier instante y para cualquier zona del planeta
existan en línea de vista al menos 4 satélites.

•

El cálculo PVT se puede ejecutar muy rápidamente, lo que permite su
aplicaciónpara todo tipo de vehículos, sea cual sea su velocidad de
movimiento: barcos, aviones, coches, ...

El cálculo de la posición en el sistema GPS se basa en la idea de que las
coordenadas (X, Y, Z) pueden determinarse a partir de las distancias a objetos
cuya posición es conocida.

Los satélites emiten su posición instantánea y su hora local. La distancia a cada
uno de ellos se calcula...