Informe Gps

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC. ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE ING. CIVIL

TEMA: ASIGNATURA: DOCENTE:

LEVANTAMIENTO LEVANTAMIENTO CON GPS. TOPOGRAFIA II ING. GERMAN SALAS LLAYI

ESTUDIANTES:   

PINO ARONI FREDY ZURI SUNI EDILBERTO QUISPE ARONE MAURO JULINHO

ABANCAY- PERU 2016

TOPOGRAFÍA

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I.

INTRODUCCIÓN

El uso de nuevas tecnologías ha alcanzado innumerables áreas del conocimiento entre ellas la topografía. Aun cuando la tecnología GPS ha estado disponible hace más de 30 años, su uso, manipulación y manejo de la información sigue prestando innumerables dudas, especialmente a los nuevos usuarios. Este trabajo presenta la información básica relacionada con el uso de l GPS para apoyar el proceso de aprendizaje tanto de estudiantes de Ingeniería que cursan el curso de Topografía así como de aquellos profesionales que se inician en el uso de estas tecnologías; de manera que la información aquí presentada les sirva de apoyo al momento de realizar un levantamiento topográfico para que el producto obtenido cumpla con los parámetros de precisión, exactitud y calidad deseados en todo proyecto topográfico. El desarrollo de este trabajo presenta como eje central los distintos aspectos contemplados en el levantamiento topográfico haciendo énfasis en el uso del GPS para el posicionamiento.

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II. MARCO TEÓRICO. 4.1.

EL SPG O GPS (ETREX VISTA HCX) Sus iniciales significan:(Global Positioning System o sistema de posicionamiento global). Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado

y

actualmente

operado

por

el

Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

4.2.

FUNCIONAMIENTO. La situación de los satélites puede ser determinada de antemano por el receptor con la información del llamado almanaque (un conjunto de valores con 5 elementos orbitales), parámetros que son transmitidos por los propios satélites. La colección de los almanaques de toda la constelación se completa cada 12-20 minutos y se guarda en el receptor GPS. La información que es útil al receptor GPS para determinar su posición se llama efemérides. En este caso cada satélite emite sus propias efemérides, en la que se incluye la salud del satélite (si debe o no ser considerado para la toma de la posición), su posición en el espacio, su hora atómica, información doppler, etc. El receptor GPS utiliza la información enviada por los satélites (hora en la que emitieron las señales, localización de los mismos) y trata de sincronizar su reloj interno con el reloj atómico que poseen los satélites. La sincronización es un proceso de prueba y error que en un receptor portátil ocurre una vez cada segundo. Una vez sincronizado el reloj, puede determinar su distancia hasta los satélites, y usa esa información para calcular su posición en la tierra.

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Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la esfera, con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor. Obteniendo información de dos satélites se nos indica que el receptor se encuentra sobre la circunferencia que resulta cuando se intersecan las dos esferas. Si adquirimos la misma información de un tercer satélite notamos que la nueva esfera sólo corta la circunferencia anterior en dos puntos. Uno de ellos se puede descartar porque ofrece una posición absurda (por fuera del globo terráqueo, sobre los satélites). De esta manera ya tendríamos la posición en 3D. Sin embargo, dado que el reloj que incorporan los receptores GPS no está sincronizado con los relojes atómicos de los satélites GPS, los dos puntos determinados no son precisos. Teniendo información de un cuarto satélite, eliminamos el inconveniente de la falta de sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los satélites. Y es en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una posición 3D exacta (latitud, longitud y altitud). Al no estar sincronizados los relojes entre el receptor y los satélites, la intersección de las cuatro esferas con centro en estos satélites es un pequeño volumen en vez de ser un punto. La corrección consiste en ajustar la hora del receptor de tal forma que este volumen se transforme en un punto.

4.3.

FUENTES DE ERROR La posición calculada por un receptor GPS requiere en el instante actual, la posición del satélite y el retraso medido de la señal recibida. La precisión es dependiente de la posición y el retraso de la señal. Al introducir el atraso, el receptor compara una serie de bits (unidad binaria) recibida del satélite con una versión interna. Cuando se comparan los límites de la serie, las electrónicas pueden meter la diferencia a 1% de un tiempo BIT, o aproximadamente 10 nanosegundos por el código C/A. Desde entonces las señales GPS se propagan a la velocidad de luz, que

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representa un error de 3 metros. Este es el error mínimo posible usando solamente la señal GPS C/A. La precisión de la posición se mejora con una señal P(Y). Al presumir la misma precisión de 1% de tiempo BIT, la señal P(Y) (alta frecuencia) resulta en una precisión de más o menos 30 centímetros. Los errores en las electrónicas son una de las varias razones que perjudican la precisión (ver la tabla). Puede también mejorarse la precisión, incluso de los receptores GPS estándares (no militares) mediante software y técnicas de tiempo real. Esto ha sido puesto a prueba sobre un sistema global de navegación satelital (GNSS) como es el NAVSTAR-GPS. La propuesta se basó en el desarrollo de un sistema de posicionamiento relativo de precisión dotado de receptores de bajo costo. La contribución se dió por el desarrollo de una metodología y técnicas para el tratamiento de información que proviene de los receptores.

Fuente

Efecto

Ionosfera Efemérides

±3m ± 2,5 m

Reloj satelital

±2m

Distorsión multibandas

±1m

Troposfera

± 0,5 m

Errores numéricos

± 1 m o menos



Retraso de la señal en la ionosfera y la troposfera.



Señal multirruta, producida por el rebote de la señal en edificios y montañas cercanos.



Errores de orbitales, donde los datos de la órbita del satélite no son completamente precisos.



Número de satélites visibles.



Geometría de los satélites visibles.



Errores locales en el reloj del GPS.

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4.4. APLICACIONES. Civiles 

Navegación terrestre (y peatonal), marítima y aérea.



Teléfonos móviles



Topografía y geodesia.



Construcción (Nivelación de terrenos, cortes de talud, tendido de tuberías, etc).



Localización agr ícola (agricultura de precisión), ganadera y de fauna.



Salvamento y rescate.



Deporte, acampada y ocio.



A.P.R.S. Aplicación parecida a la gestión de flotas, en modo abierto para Radioaficionados

  

Para localización de enfermos, discapacitados y menores. Aplicaciones científicas en trabajos de campo (ver geomática). Geocaching, actividad deportiva consistente en buscar "tesoros" escondidos por otros usuarios.



Para rastreo y recuperación de vehículos.



Navegación deportiva.



Deportes aéreos: parapente, ala delta, planeadores, etc.



Existe quien dibuja usando tracks o juega utilizando el movimiento como cursor (común en los GPS Garmin).



Sistemas de gestión y seguridad de flotas.

Militares 

Navegación terrestre, aérea y marítima.



Guiado de misiles y proyectiles de diverso tipo.



Búsqueda y rescate.



Reconocimiento y cartografía.



Detección de detonaciones nucleares.

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EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS GPS

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CUADERNO DE CAMPO

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PROCEDIMIENTO: 5.1.

PROCEDIMIENTOS DE CAMPO Identificación del terreno al frente de la UNAMBA. Toma de los puntos con el GPS (Sistema de Posicionamiento Global)

5.2.

PROCEDIMIENTOS DE GABINETE Uso de Excel para exportar los puntos tomados con el GPS al AutoCAD civil. Selección de escala para la impresión del terreno levantado con GPS.

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RESULTADOS 6.1.

Datos recolectados en terreno: DATOS DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON EL GPS

P

X

1 731210 2 731221 3 731228 4 731212 5 731200 6 731188 7 731185 8 731183 9 731179 10 731189 11 731176 12 731175 13 731162 14 731167 15 731145 16 731172 17 731148 18 731149 19 731142 20 731139 21 731142 22 731157 23 731165 24 731168 25 731178 26 731180 27 731195 28 731209 29 731145 30 731148 31 731151 32 731162 33 731156 34 731150 35 731119 36 731130 TOPOGRAFÍA

Y 8493593 8493683 8493693 8493656 8493653 8493624 8493632 8493613 8493614 8493596 8493584 8493568 8493561 8493541 8493527 8493504 8493485 8493475 8493512 8493535 8493532 8493567 8493586 8493603 8493623 8493643 8493660 8493674 8493481 8493476 8493459 8493458 8493437 8493437 8493419 8493402

Z 2671 2674 2675 2682 2672 2678 2674 2679 2673 2680 2677 2678 2674 2681 2677 2679 2676 2678 2667 2667 2669 2669 2668 2668 2666 2668 2671 2669 2670 2678 2680 2686 2687 2679 2690 2694

D eje R R R R R eje eje eje R R R R R R R R R R eje eje eje eje eje eje eje eje eje R R R R R R R R 9


37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

731198 731196 731191 731183 731177 731166 731162 731161 731156 731149 731143 731144 731134 731132 731125 731130 731129 731124 731112 731132 731128 731125 731169 731095 731096 731116 731132 731139 731138 731133 731141

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2656 2656 2657 2656 2656 2658 2658 2658 2655 2656 2657 2657 2658 2656 2655 2659 2659 2663 2657 2663 2659 2660 2660 2663 2666 2672 2670 2671 2668 2667 2663

B R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R eje eje eje eje eje eje

10


CONCLUSIONES 

Se conoció las características internas y externas del GPS.



Se calibro el GPS



Se llegó a conocer el manejo del GPS (sistema de posicionamiento global)



Se aprendió a tomar los puntos en diferentes coordenadas.

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ANEXOS

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Informe Gps

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