G.P.S.: “Sistema De
Pocicionamiento Global”
Básicamente consiste en receptores en la corteza Básicamente terrestre capaces de determinar, determinar, mediante la recepción de señales desde satélites, su ubicación espacial dentro del globo terrestre. terrestre.
¿Cómo funciona el Sistema GPS?
Paso 1: La 1: La Triangulación desde los satélites
En Resumen: Triangulación 1. Nuestra posición se calcula en base a la medición
de las distancias distancias a los satélites 2. Matemáticamente se necesitan cuatro mediciones medicio nes de distancia a los satélites para determinar la posición exacta posició n con 3. En la práctica se resuelve nuestra posición solo tres mediciones si podemos descartar respuestas ridículas o utilizamos ciertos trucos. todos modos una cuarta medición medic ión 4. Se requiere de todos por razones técnicas técnicas que luego veremos. veremos.
Paso 2: Midiendo las distancias a los satélites La gran idea, Matemáticamente, es:
Velocidad x Tiempo = Distancia
Problemas para determinar el Tiempo.
Se necesitan relojes muy exactos, ya que los tiempos que se miden son demasiado pequeños. Sincronizacion de los relojes.
¿Cómo sabemos en que momento sale la señal del Satelite?
100 Km / H
A
4 P.M.
B
¿100 Km ?
5 P.M.
"Código Pseudo Aleatorio"
Señal que contiene una sucesión muy complicada de pulsos “on” y “off ”
En Resumen: Midiendo la distancia 1. La distancia al satélite se determina midiendo el
tiempo que tarda una señal de radio, emitida por el mismo, en alcanzar nuestro receptor de GPS. 2. Para efectuar dicha medición asumimos que ambos, nuestro receptor GPS y el satélite, están generando el mismo Código Pseudo Aleatorio en exactamente el mismo momento. 3. Comparando cuanto retardo existe entre la llegada del Código Pseudo Aleatorio proveniente del satélite y la generación del código de nuestro receptor de GPS, podemos determinar cuanto tiempo le llevó a dicha señal llegar hasta nosotros. 4. Multiplicamos dicho tiempo de viaje por la velocidad de la luz y obtenemos la distancia al satélite.
Paso 3: Control perfecto del tiempo.
Una medición adicional remedia el desfase del timing.
Si todo fuera perfecto, entonces todos los rangos (distancias) a los satélites se interceptarían en un único punto (que indica nuestra posición). Pero con relojes imperfectos, una cuarta medición, efectuada como control cruzado, NO interceptará con los tres primeros.
De esa manera la computadora de nuestro GPS detectará la discrepancia y atribuirá la diferencia a una sincronización imperfecta con la hora universal.
Una medición adicional remedia el desfase del timing.
Dado que cualquier discrepancia con la hora universal afectará a las cuatro mediciones, el receptor buscará un factor de corrección único que siendo aplicado a sus mediciones de tiempo hará que los rangos coincidan en un solo punto. Dicha corrección permitirá al reloj del receptor ajustarse nuevamente a la hora universal y de esa manera tenemos un reloj atómico en la palma de nuestra mano! Una vez que el receptor de GPS aplica dicha corrección al resto de sus mediciones, obtenemos un posicionamiento preciso.
En Resumen: Obtener un Timing Perfecto Un timing muy preciso es clave para medir la distancia a los satélites 2. Los satélites son exactos porque llevan un reloj atómico a bordo. 3. Los relojes de los receptores GPS no necesitan ser tan exactos porque la medición de un rango a un satélite adicional permite corregir los errores de medición. 1.
aso : onocer n e es n os satélites en el espacio
Un satélite a gran altura se mantiene estable
aso : onocer n e es n os satélites en el espacio
El Control Constante agrega precisión. Corrigiendo el mensaje. Para el sistema GPS existe una estación maestra de control ubicada actualmente en Colorado Springs. En esta estación se reúne la información de las estaciones de monitoreo y con estos datos se calculan las orbitas de los satélites y correcciones a los relojes. Las estaciones de monitoreo son cinco.
En Resumen: Posicionamiento de los Satélites. Para utilizar los satélites como puntos de referencia debemos conocer exactamente donde están en cada momento. 2. Los satélites de GPS se ubican a tal altura que sus órbitas son muy predecibles. 3. El Departamento de Defensa controla y mide variaciones menores en sus órbitas. 4. La información sobre errores es enviada a los satélites para que estos a su vez retransmitan su posición corregida junto con sus señales de timing. 1.
Paso 5: Corrigiendo Errores
Un Rudo Viaje a través de la atmósfera
Paso 5: Corrigiendo Errores
Un Rudo Viaje sobre la tierra
Paso 5: Corrigiendo Errores Algunos ángulos son mejores que otros.
"Dilución Geométrica de la Precisión"
Paso 5: Corrigiendo Errores Problemas en el satélite
Los relojes atómicos que utilizan son muy, pero muy, precisos, pero no son perfectos. Y, aunque la posición de los satélites es controlada permanentemente, tampoco pueden ser controlados a cada segundo.
Paso 5: Corrigiendo Errores Errores Intencionales!
Dicha política se denomina "Disponibilidad Selectiva" y pretende asegurar que ninguna fuerza hostil o grupo terrorista pueda utilizar el GPS para fabricar armas certeras.
En Resumen: Corrección de Errores. La ionosfera y la troposfera causan demoras en la señal de GPS que se traducen en errores de posicionamiento. 2. Algunos errores se pueden corregir mediante modelación y correcciones matemáticas. 3. La configuración de los satélites en el cielo puede magnificar otros errores 1.
4.
El GPS Diferencial puede eliminar casi todos los errores
El GPS Diferencial
Constelaciones: NAVSTAR y GLONASS
NAVSTAR: Navegación por satélite en tiempo y distancia.
Fue creado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos para constituir un sistema de navegación preciso con fines militares que sustituyeran al antiguo sistema utilizado, que no era otro que Transit.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA. •
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La constelación está formada por seis planos orbitales. Los planos tienen una inclinación de 55º respecto al plano del ecuador Se nombran como A, B, C, D, E y F. Cada órbita contiene al menos cuatro satélites, aunque pueden contener más. Los satélites se sitúan a una distancia de 20200 Km Con estos fundamentos, se garantiza la presencia de al menos cuatro satélites sobre el horizonte en todos los lugares de la superficie de la Tierra.
GLONASS: Sistema Global de Navegación por Satélite
El sistema está administrado por las Fuerzas Espaciales Rusas para el Gobierno de la Confederación Rusa y tiene importantes aplicaciones civiles además de las militares.
Proporciona a los usuarios civiles unas precisiones en el posicionamiento absoluto típicamente mejores que las que proporciona el Sistema GPS, debido a la aplicación de la degradación intencionada de la información denominada Disponibilidad Selectiva (SA).
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA.
Consta de una constelación de 24 satélites (21 en activo y 3 satélites de repuesto). Tres planos orbitales con 8 satélites cada uno. Órbitas inclinada de 64,8º con un radio de 25510 kilómetros. La constelación de GLONASS se mueve en órbita alrededor de la tierra con una altitud de 19.100 kilómetros (algo más bajo que el GPS) y tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una órbita.
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPTO. DE INGENIERIA EN MINAS
“VALIDACION DEL MODULO DE
SIMULACION DE DISPATCH EN CODELCO DIVISION ANDINA”
DISPATCH: “Sistema De Administracion
Minera A Gran Escala” Utiliza lo último en la tecnología del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), comunicaciones de datos y computación para proporcionar asignaciones optimas y automáticas para camiones de carga en minas a cielo abierto. Lo que comenzó como un sistema de despacho de camiones, se convirtió en un sistema completo para el control de procesos en operaciones mineras. Además de controlar la producción, los camiones y palas, el equipo auxiliar y las operaciones de perforación y tronadura, el sistema ofrece también una gama de módulos de control de mantenimiento, control de taludes y otros.
Componentes De Dispatch E quipo Computacional. La estación central de DISPATCH está provista con sistema operativo fiable (UNIX), interfase gráfica, aplicación y software de comunicación. En la pantalla del workplace del Despachador se presenta el mapa del área con las rutas de transporte, la posición del control, las estaciones de carga y descarga, las posiciones actuales de los objetos móviles y su estado.
Componentes De Dispatch E l Sistema Computarizado De Terreno FCSde terreno (Field El sistema computarizado Computer System: FCS) consta de una Consola Grafica de interfase del operador (GOIC) y una Unidad Central (HUB) y antenas de GPS y comunicación radial. Dicho sistema se instala en camiones, palas, equipo auxiliar y chancadores.
Componentes De Dispatch E nlace De Radio De Datos (E stación Repetidora) . Este consta de dos receptores-transmisores de radio digital (uno redundante, por seguridad) ubicados de forma tal que se cubra lo mejor posible toda la mina. Cumple la función de mantener permanente comunicación al computador principal con los sistemas computarizados de terreno (FCS).
Operaciones Básica Con DISPATCH Lógica De F uncionamiento CAMION LLEGO aoptimas pala P2 Con el fin de proporcionar asignaciones y automáticas para camiones de carga, DISPATCH CARGAR OK registra los eventos claves del ciclo de carga de cada PALA camión utilizando la información que los operadores OK ingresan en sus GOICS en camiones y palas. CAMION ASIGNAR
Típico GOIC de Camión
OK
Lógica De Funcionamiento Luego de oprimir cualquier botón del GOIC, los operadores oprimen el botón OK, con el fin de transmitir estos datos al computador central de DISPATCH. Estos datos son transmitidos en forma instantánea (en paquetes de información digitalmente codificados) desde los GOIC hasta el computador central en el Centro de Información de DISPATCH. Luego, un dispositivo de interfase de comunicaciones, conectado al computador, decodifica dichos datos y los envía al computador
Lógica De Funcionamiento FCS
Lógica De Funcionamiento
Operaciones Básica Con DISPATCH Monitoreo Del Sistema
Con el fin de permitirle monitorear las actividades de la mina, el despachador tiene acceso a una terminal de datos conectados al computador central con una Pantalla de Transacciones que despliega las transacciones que llegan desde el campo a través del enlace de radio.
Monitoreo Del Sistema Un segundo terminal de datos conectado al computador central muestra una Pantalla de Excepciones que avisa cuando un camión o pala esta Fuera de Servicio o Demorado. También avisa cuando un equipo se esta demorando mas de lo esperado para realizar cierta acción y cuando los operadores están utilizando su GOIC en forma incorrecta. Pantalla de Excepciones.
Operaciones Básica Con DISPATCH Interacción Con El Usuario DISPATCH provee numerosos programas de software, los cuales se denominan módulos (como el modulo de simulación). que permiten al usuario interactuar con el sistema. Es posible utilizarlos para implementar estrategias especificas de despacho, tales como crear restricciones o asignaciones fijas entre camiones y palas, y establecer prioridades entre palas.
Interacción Con El Usuario También se pueden usar para generar informes de producción o sobrepasar el propio sistema, generando asignaciones de camión en forma manual. Fácilmente se puede tener acceso a estos módulos desde el Teclado Maestro de DISPATCH, al cual se accede desde el panel de control de DISPATCH haciendo clic con el botón izquierdo del mouse en el icono Kypad Accediendo al Teclado Maestro de DISPATCH desde el
Operaciones Básica Con DISPATCH La Base De Datos De La Mina DISPATCH requiere de una gran cantidad de información para proveer asignaciones automáticas y optimas para camiones de carga. Esta información se puede clasificar en cuatro grupos, de la siguiente manera
La Base De Datos De La Mina Información de la producción; la cual se modifica constantemente y que proviene de la operación misma de la mina (por ejemplo, la ubicación de los camiones, la velocidad de excavación de las palas, el tiempo que los equipos se demoran cargando y en ruta, y el estado de los equipos). •
Información de configuración; que poco se modifica (por ejemplo, la ubicación de los puntos de descarga, talleres y áreas para el reabastecimiento de combustible, como también la distancia, inclinación y elevación de las rutas). •
Restricciones mineras; (como por ejemplo camiones con asignaciones fija o restricción hacia ciertas palas) •
•
Algoritmos de optimización matemática.
La Base De Datos De La Mina Con el fin de centralizar esta información, el sistema utiliza una base se datos dinámica y flexible (ubicada en el computador central) que se llama base de datos de la mina (pitdat.ddb). La información en esta base de datos incluye: - Las coordenadas de todos los talleres, botaderos, chancadores, voladuras y áreas en las cuales se realizan cambios de turno. - La distancia, inclinación y elevación de las rutas. - Información actual de las palas (incluyendo ubicación, estado, material excavado y acciones por realizarse). - Distancia y tiempo de viaje entre palas, botaderos y chancadores.
La Base De Datos De La Mina - Información en cuanto a los operadores (incluyendo el numero de identificación, asignaciones actuales y los equipos que dichos operadores están calificados para operar). - Nivel de concentración de mezcla en los chancadores. - Los intervalos de carga de camiones en las palas. - Los intervalos de descarga de camiones, en puntos de descarga. - Restricciones mineras (por ejemplo, prioridad de palas, camiones con asignación fija o restricción hacia ciertas palas, capacidad de botaderos o depósitos, capacidad de procesamiento de chancadores, capacidad de camiones y los
Un T pico Ciclo De Carga í C33 ESTERIL 000/000 Cargas
OK
LLEGO: CARGAR
LLEGO a pala P2
OK
LLEGAR
Un T pico Ciclo De Carga í CARGANDO: Ir al BOTADERO B61 OK
OK
Enlace IR entre Camión y Pala
LISTO ESTERIL 001/001 Cargas
OK
¡Cargando...por favor espere!
Un T pico Ciclo De Carga í
Un T pico Ciclo De Carga í
Un T pico Ciclo De Carga í LLEGO a Botadero B61
DESCARGO : Ir a la pala S1 OK
Un T pico Ciclo De Carga í
