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CAPITULO II

MARCO REFERENCIAL

Para el siguiente Trabajo Especial de Grado es necesario la revisión exhaustiva de algunos aspectos teóricos relacionados con el objeto de estudio, que son necesarios para el desarrollo de este proyecto. Entre estos se encuentran:

II.1 Global Positioning System G.P.S.

Conocido por sus siglas en español como Sistema de Posicionamiento Global, es como sunombre lo indica, un sistema de ubicación geográfica basado en tecnología satelital. La técnica fundamental del G.P.S. es la medición de las distancias entre el receptor y algunos satélites que tengan visión directa a éste. Las posiciones de los satélites son transmitidas junto con la señal G.P.S. al usuario. A través de unas posiciones conocidas (de los satélites) y medidas entre el satélite y elreceptor, la posición del receptor puede ser determinada. El cambio de posición, el cual también puede ser determinado, se traduce en la velocidad instantánea a la que está viajando el receptor. (Xu, 2007)
El Sistema de Posicionamiento Global fue diseñado y construido, y ahora operado y mantenido por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos USDOD. El primer satélite G.P.S., fue lanzadoen 1978, y el sistema comenzó a ser totalmente funcional a mediados de los años 90. La constelación G.P.S., consiste en 24 satélites en seis planos orbitales, con cuatro satélites en cada uno de esos planos. Los nodos ascendentes de los planos orbitales, están espaciados equitativamente 60 grados. Los planos orbitales se encuentran inclinados 55° cada uno. Cada satélite G.P.S., se encuentra en unaórbita casi circular, con un eje mayor de 26.578 kilómetros y un periodo de aproximadamente doce horas. Los satélites se auto- orientan constantemente para asegurarse que sus paneles solares siempre apunten al sol, y sus antenas siempre apunten a la tierra. Cada satélite está equipado con cuatro relojes atómicos, son del tamaño de un automóvil, y pesan aproximadamente 1000 kilogramos. (Xu, 2007)Los satélites G.P.S. son monitoreados por cinco estaciones base. La estación principal está ubicada en Colorado Springs, Colorado; las otras cuatro estaciones están ubicadas en Ascension Island (Océano Atlántico), Diego García (Océano Indico), Kwajalein y Hawái (Estas dos últimas en el Océano Pacifico). Todas las estaciones están equipadas con relojes de cesio de alta precisión y receptores quedictaminan las efemérides de transmisión y modelan los relojes de los satélites. A los satélites se transmiten los ajustes para los relojes y las efemérides de transmisión. Los satélites de turno utilizan estos datos de actualización en las señales que envían luego a los receptores de G.P.S. (Xu, 2007)
Cada satélite G.P.S. transmite data en tres bandas de frecuencia distintas: L1 (1575,42 MHz), L2(1227,60 MHz), y L5 (1176,45 MHz). Las frecuencias portadoras de L1, L2 y L5 son generadas multiplicando las frecuencias fundamentales por 154, 120 y 115 respectivamente. Los códigos de ruido pseudoaleatorio (PRN), en conjunto con las efemérides de los satélites, el modelo ionosférico, y las correcciones de los relojes de los satélites, se superponen sobre las frecuencias portadoras L1, L2 y L5.Las mediciones de los tiempos de transmisión de las señales que viajan desde los satélites hasta los receptores se utilizan para computar los pseudorangos. El código (C/A) o código de Adquisición de Curso, también llamado Servicio de Posición Estándar (SPS), es un ruido pseudoaleatorio que se modula sobre la portadora L1. El código de precisión (P), también llamado Servicio de Posición Precisa(PPS), se modula sobre las portadoras L1, L2 y L5, para protegerlo de los efectos de remoción que ejerce la ionosfera sobre las señales. (Xu, 2007) Esta manera de funcionamiento de la señal que los satélites transmiten, es una forma de CDMA, Code Division Multiple Access, conocida en español como Acceso Multiple por Division de Códigos. (Hennerström, 2005)
Es bien sabido que los satélites del...