FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
INFORME N° 1 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO DE ALTA PRECISIÓN (RTK-GNSS DIFERENCIAL) ASIGNATURA ASIGNATURA
: TOPOGRAFIA TOPOGRAFIA MINERA MINERA
DOCENTE
: ING. PEDRO LUIS CHALCO UTANI
ESTUDIANTE
: REA LUPA RUBEN
CODIGO
:161115
1.
ANTECEDENTES
Los sistemas integrados de trimble combinan un receptor gnss, una antena, un radiomódem y una batería en una única unidad compacta integrada. Esta popular configuración brinda a los topógrafos lo último en tecnología GNSS en un sistema sin cables fácil de usar, liviano y robusto. PRODUCTIVIDAD QUE VA MÁS ALLÁ DEL GNSS Diseñado para que los profesionales de la topografía sean más eficientes en su trabajo, el nuevo Trimble R10 representa la siguiente generación de sistemas de medición GNSS. Con nuevas y potentes tecnologías que van más allá de un completísimo soporte GNSS, el Trimble R10 permite que el topógrafo capture datos más confiables independientemente del tipo de trabajo.
El motor de procesamiento Trimble HD-GNSS de tecnología punta permite que los topógrafos midan puntos con más rapidez. Registra información de inclinación del jalón de todos los puntos medidos usando tecnología Trimble SurePoint para mejorar la calidad de los datos. La tecnología Trimble xFill ofrece cobertura RTK cuando se pierde la conexión y reduce el tiempo de inactividad. Potente solución de 440 canales con tecnología Trimble 360 que proporciona el rastreo de satélites más avanzado. Un diseño ergonómico que facilita el manejo y lo hace más cómodo. Combínelo con Trimble Access y el controlador TSC3, Trimble Tablet, o Trimble CU para obtener la solución más potente del mercado.
Una nueva generación de núcleo para tecnologías de posicionamiento: Integrado en el trimble r10, el motor de procesamiento trimble hd-gnss va más allá de los métodos tradicionales de soluciones fijas/flotantes y ofrece una evaluación aún más precisa de las estimaciones de los errores que los motores de procesamiento GNSS tradicionales, especialmente en entornos difíciles. El elevado grado de reducción en los tiempos de convergencia y la confiabilidad en la alta precisión y la alta calidad de las posiciones permite que los topógrafos puedan registrar medidas con confianza. Ya esté trabajando en tiempo real o en una aplicación con postprocesamiento, TRIMBLE HD-GNSS le permitirá trabajar con una eficiencia óptima. Para las aplicaciones en tiempo real, experimente una reducción en los tiempos de inicialización de la medición gnss y una mejor confiabilidad de las precisiones RTK generadas.
2.
MARCO TEÓRICO
Los errores del sistema GNSS limitan la precisión obtenida en tiempo real, los métodos GNSS diferencial, o GPS diferencial, permiten mejorar tanto la precisión como la integridad y la fiabilidad de nuestros resultados. Los sistemas de correcciones diferenciales en tiempo real consisten en algoritmos que corrigen errores GNSS en tiempo real. GNSS Diferencial. GPS Diferencial Cuando hablamos de GNSS diferencial (GPS) nos referimos a varias técnicas: Sistemas de aumentación. WARTK. RTK. Tradicional. Redes activas.
La metodología GNSS diferencial utiliza dos equipos GNSS trabajando simultáneamente. Cada uno de los equipos se situará en una posición, con la condición de que una de las posiciones sea conocida. De este modo tendremos dos equipos a los que se denominará:
Estación de referencia. (Inmóvil, en un punto de coordenadas conocidas). Móvil o Rover. (En movimiento, en puntos de coordenadas desconocidas)
Con esta metodología se consigue cuantificar algunos errores y corregirlos en tiempo real. En general, el receptor “fijo” GNSS estará en un punto de coordenadas conocidas y sus
funciones serán:
Analizar las señales de todos los satélites visibles. Calcular los errores recibidos en la recepción de la señal. Calcular los errores de forma individual, por satélite. Trasmitir esta información al receptor móvil.
El receptor móvil recibe las correcciones y corrige sus observables. 2.1.2
GNSS diferencial. Solución de red RTK
Se trata de correcciones en tiempo real transmitidas por redes de estaciones permanentes GNSS. Con las correcciones transmitidas se pueden corregir o reducir errores: Ionosfeéricos. Troposféricos. Efemérides.
Bastante difundida mundialmente, la sigla RTK todavía es poco conocida en Brasil y en Latinoamérica. El posicionamiento con esta técnica se está incorporando de a poco a las actividades que involucran análisis de registros hidrográficos, explotación minera, monitoreo de vehículos y control preciso de maquinaria, entre otras aplicaciones. RTK significa Real Time Kinematic, posicionamiento cinemático en tiempo real, y alía la tecnología de navegación por satélites a un módem de radio o a un teléfono GSM para obtener correcciones instantáneas. Algunas aplicaciones de ingeniería exigen que el procesamiento y el abastecimiento de las coordenadas se obtengan instantáneamente, sin la necesidad de un pos procesamiento de los datos. 2.2.2
La técnica de posicionamiento RTK se basa en la solución de la portadora de las señales transmitidas por los sistemas globales de navegación por satélites GPS, Glonass y Galileo, este último todavía en fase de implantación. Una estación de referencia provee correcciones instantáneas para estaciones móviles, lo que hace que con la precisión obtenida se llegue al nivel centimétrico. Esta técnica exige la disponibilidad de por lo menos una estación de referencia, con las coordenadas conocidas y está dotada de un receptor GNSS y un módem de radiotransmisor. La estación genera y transmite las correcciones diferenciales para las estaciones, que usan los datos para determinar precisamente sus posiciones. El empleo de las correcciones diferenciales hace que la influencia de los errores debidos a la distancia entre la estación base y la móvil se minimice. Esos errores se deben:
al reloj del satélite
alas efemérides.
a la propagación de la señal en la atmósfera.
En el caso del uso del módem de radio, la técnica RTK se restringe a líneas de base cortas (hasta 10 km), debido al alcance limitado del UHF, y también porque la determinación de la posición con esta técnica emplea apenas la solución de la portadora L1, aunque la portadora L2 esté presente para la resolución de las ambigüedades. 2.2.3
El método Virtual Reference Station (VRS) expande el uso del RTK para toda el área de una red de estaciones base. La capacidad de realización de los levantamientos y las precisiones disponibles dependen de la densidad y capacidad de la red de estaciones de referencia. Las nuevas tendencias de los levantamientos precisos, serán la implantación de redes de referencia RTK y estaciones de referencia virtuales VRS.
Figura 1: Estructura del proyecto Sirgas
Se trata del clásico posicionamiento para la medida de distancias con gran precisión (5mm + 1ppm) en el que dos o más receptores se estacionan y observan durante un periodo mínimo de media hora, una o dos (o más), según la redundancia y precisión necesarias, y en función de la configuración de la constelación local y distancia a observar. Los resultados obtenidos pueden alcanzar precisiones muy altas, teóricamente hasta niveles milimétricos. Este método es el empleado para medir distancias mayores de 20 kilómetros con toda precisión. Las aplicaciones de este método son:
Redes geodésicas de cobertura a grandes áreas.
Redes nacionales y continentales.
Seguimientos de movimientos tectónicos.
Redes de gran precisión.
Consiste en la obtención de coordenadas en tiempo real con precisión centimétrica (1 ó 2 cm + 1ppm). Usualmente se aplica este método a posicionamientos cinemáticos, aunque también permite posicionamientos estáticos. Es un método diferencial o relativo. El receptor fijo o referencia estará en modo estático en un punto de coordenadas conocidas, mientras el receptor móvil o “rover”, es el receptor en movimiento del cual se determinará n las coordenadas en tiempo real (teniendo la opción de hacerlo en el sistema de referencia local). Precisa de transmisión por algún sistema de telecomunicaciones (vía radio-modem, GSM, GPRS, por satélite u otros) entre REFERENCIA y ROVER. Esta sería una restricción en la utilización de este método (dependencia del alcance de la transmisión). Sus aplicaciones son muchas en el mundo de la topografía, y van desde levantamientos, hasta replanteos en tiempo real, fundamentalmente.
Dentro de estas áreas se puede desarrollar diferentes proyectos tales como:
Control y Cubicación para un Proyecto Minero ducto.
Control y Alineación de Correas Transportadoras.
Control y medición Instalación Chancadora Primaria.
Topografía y Cubicación de Pilas de Lixiviación.
Levantamiento Topográfico y Control Tranque de relave.
Generación Planos Geodésicos.
Topografía con Scanner Láser yacimientos mineros Subterráneos.
Topografía para Grandes Instalaciones Energía Eólica y Solares.
3.
CONTENIDO PROCEDIMENTAL O EXPERIMENTAL
Para este proceso se realizó el método cinemático RTK. El equipo utilizado para este trabajo fue un Receptor GNSS Trimble R10, uno de receptor fijo o estático y otro de receptor móvil, además de trípodes, un colector de datos TSC 3 y radio TDL 450. Para la primera parte se usó el receptor GNSS Trimble R10. En primer lugar se tomó un punto cualquiera en el terreno. Luego se instaló el trípode y una vez culminada la instalación del trípode se pasó a colocar el receptor base y encenderlo, luego se verifico que funcionen los indicadores LED que nos muestran el estado del rastreo de los satélites, la alimentación eléctrica y la recepción de la radio. Finalmente con la ayuda del colector de datos se conectó vía Bluetooth con la estación base para tener las coordenadas en WGS84 del punto base las cuales quedaron guardadas dentro del recolector.
Después se encendió el colector de datos y mediante Bluetooth se conectó el receptor móvil con este dispositivo. Una vez establecido el primer punto verificamos en el recolector cuantos satélites estaban disponibles. El trabajo tuvo un rango de 10-21 satélites. Luego se fue a la opción “Levantamiento” en el colector de datos y “Inicialización” pero antes de
escogió el método RTK con configuración del método GNSS esto se usó para no perder señal o satélites cuando se pasó por algunas zonas restringidas como árboles. Para el primer recorrido se tomaron en el lugar cerca de 213 puntos pero para el caso de segunda parte del estacionamiento se tomaron cerca de 21 puntos. Una vez acabada la parte del GNSS diferencial, se apagaron todos los receptores. Finalmente se bajó tanto la data del receptor GPS, la cual nos mostró los tracks realizados, y la data del receptor GPS diferencial base mediante el programa DATA TRANSFER, el cual nos envió archivos con formato EXCEL para las coordenadas tomadas. Estos datos fueron enviados para plasmarlo en planos. PUNTOS TOMADOS EN EL CAMPOS DE LA UNIVERSIDAD
p
n
s
z
1 8493545.56 730666.505
2652.848
2 8493547.18 730738.472
2644.737
3 8493542.62
730744.12
2652.761
5 8493548.01 730739.879
2645.372
6 8493552.59 730738.184
2651.574
7 8493552.32 730733.812
2651.74
8 8493548.61 730734.755
2651.564
9 8493545.58 730735.721
2651.409
10 8493545.02
730732.58
2651.494
11 8493547.88 730731.268
2651.689
12 8493551.32 730729.756
2651.885
13 8493549.82 730724.125
2652.099
14 8493545.31 730726.385
2651.9
15 8493539.94
730729
2651.729
16 8493539.08 730716.839
2651.639
17 8493546.44 730712.222
2652.081
18 8493546.17 730710.831
2652.029
19 8493541.44 730704.616
2651.76
20 8493533.62 730709.623
2651.276
21 8493528.27
730713.63
2650.965
22 8493515.12 730696.409
2650.136
23 8493520.51 730692.499
2650.42
24 8493523.93 730689.672
2650.611
25 8493527.81 730686.773
2650.841
26 8493519.39 730693.134
2650.346
27 8493517.56 730690.698
2649.857
28 8493520.08 730688.647
2650.015
29 8493522.61 730686.749
2650.227
30 8493522.68 730684.949
2650.113
31 8493516.19 730688.877
2649.471
32 8493516.16 730688.882
2649.424
33
8493523.3 730683.435
2650.08
34 8493518.02 730685.349
2649.435
35 8493514.88 730680.875
2649.435
36 8493517.53 730679.021
2649.72
37 8493518.76 730681.169
2649.688
38 8493520.21 730683.774
2649.679
39 8493524.95 730681.276
2650.265
40 8493525.03 730681.298
2650.266
41 8493523.84 730678.593
2650.255
42 8493522.82 730676.322
2650.261
43 8493529.42 730673.681
2650.979
44 8493530.35 730676.012
2651.038
45 8493531.15 730678.386
2650.994
46 8493538.12 730676.248
2651.725
47 8493537.51 730673.824
2651.797
48 8493536.85 730671.421
2651.821
49 8493544.29
730669.67
2652.499
50 8493544.81 730672.137
2652.571
51 8493545.27 730674.583
2652.531
52 8493552.43 730673.569
2653.189
53 8493552.21 730671.083
2653.227
54 8493551.91 730668.612
2653.166
55 8493559.59 730668.121
2653.776
56 8493559.71 730670.582
2653.843
57 8493559.75 730673.077
2653.802
58 8493563.11
730670.99
2654.207
59 8493563.31 730673.072
2654.075
60 8493563.23 730670.571
2654.121
61 8493563.17 730668.093
2654.058
62 8493563.13 730668.078
2654.066
63 8493567.23 730668.259
2654.367
64 8493567.17 730670.682
2654.444
65 8493567.04 730673.176
2654.361
66 8493574.32 730673.898
2654.988
67 8493574.56 730671.436
2655.041
68 8493574.98 730668.939
2655.004
69 8493585.38 730670.922
2655.921
70 8493584.92 730673.376
2655.947
71 8493584.66 730675.925
2655.936
72 8493589.81 730677.326
2656.401
73 8493590.85 730675.021
2656.55
74 8493591.53 730672.661
2656.584
75 8493595.03 730673.851
2656.98
76 8493594.03
730676.12
2656.863
77 8493593.21 730678.485
2656.713
78 8493595.77 730679.519
2656.954
79
8493596.8 730677.215
2657.083
80 8493597.91 730675.003
2657.224
81 8493601.36 730676.642
2657.543
82 8493600.22 730678.825
2657.378
83 8493599.06 730681.049
2657.263
84 8493602.63 730683.057
2657.617
85 8493604.03 730680.978
2657.756
86 8493605.19 730678.786
2657.851
87 8493608.08 730680.545
2658.119
88 8493606.64
730682.61
2658.005
89 8493605.26
730684.7
2657.823
90 8493608.59 730687.136
2658.097
91 8493609.99 730685.049
2658.27
92 8493611.57 730683.066
2658.353
93 8493611.02 730689.088
2658.291
94
2658.472
8493612.6 730687.168
95 8493614.09
730685.41
2658.581
96 8493616.54 730687.354
2658.727
97 8493614.94 730689.207
2658.654
98 8493613.21 730691.007
2658.541
99 8493614.98 730692.796
2658.712
100
8493616.9 730691.134
2658.802
101 8493618.74 730689.527
2658.867
102 8493620.17 730690.942
2658.928
103 8493618.55 730692.894
2658.968
104
8493616.8 730694.729
2658.978
105 8493618.68 730696.105
2659.098
106 8493620.01 730694.054
2659.037
107 8493621.37 730691.979
2659.054
108 8493622.95 730692.828
2659.156
109 8493622.16 730695.176 110
2659.23
8493621.2 730697.518
2659.369
111 8493623.29 730698.187
2659.481
112 8493623.96 730695.799
2659.36
113
8493624.6 730693.439
2659.214
114
8493626.3 730693.745
2659.49
115 8493626.18 730696.217
2659.574
116 8493625.86
730698.7
2659.687
117 8493628.36 730698.723
2659.824
118 8493628.25 730696.261
2659.781
119 8493628.13 730693.781
2659.736
120 8493629.67
730693.59
2659.945
121 8493630.29 730695.985
2659.975
122 8493630.94 730698.403
2660.019
123 8493633.35 730697.669
2660.174
124
8493632.4 730695.404
2660.181
125 8493631.41 730693.123
2660.204
126 8493634.84 730691.338
2660.476
127 8493635.91 730693.582
2660.509
128
8493636.9 730695.828
2660.476
129 8493643.58 730692.341
2661.291
130 8493642.49 730690.148
2661.349
131
8493641.4 730687.929
2661.315
132 8493648.07 730684.533
2662.161
133 8493649.16 730686.719
2662.193
134
8493650.2 730688.916
2662.164
135 8493653.32 730687.542
2662.558
136 8493652.43 730685.267
2662.587
137 8493651.57 730682.935
2662.615
138 8493655.17 730681.551
2662.974
139 8493656.03 730683.838
2663.023
140 8493656.92 730686.131
2662.945
141 8493660.44 730684.867
2663.409
142 8493659.57 730682.565
2663.437
143 8493658.81 730680.243
2663.437
144 8493662.43
730679.06
2663.8
145 8493663.07 730681.584
2663.914
146 8493663.89 730683.758
2663.775
147 8493667.19 730682.786
2664.222
148
730680.43
2664.262
149 8493665.98 730678.003
2664.225
8493666.5
4.
150 8493669.84 730677.067
2664.619
151 8493670.34 730679.473
2664.713
152 8493670.84 730681.886
2664.662
153 8493675.75 730680.839
2665.248
154 8493675.28 730678.453
2665.309
155 8493674.71 730676.047
2665.253
156 8493678.21 730675.049
2665.728
157 8493679.09 730677.401
2665.813
158 8493679.81 730679.739
2665.777
159 8493683.22 730678.598
2666.199
160 8493682.42 730676.311
2666.233
161 8493681.62 730674.092
2666.183
162 8493685.62 730672.609
2666.709
163 8493686.65 730674.764
2666.757
164 8493687.77
730676.97
2666.749
165 8493690.42 730675.947
2666.948
166 8493689.36 730673.709
2667.089
167 8493688.48 730671.281
2667.047
168
8493692.3 730669.636
2667.547
169 8493693.07 730672.016
2667.556
170 8493694.44 730674.044
2667.542
171 8493697.39 730672.677
2667.826
172 8493696.21 730670.428
2667.883
173 8493695.05 730668.232
2667.827
174 8493701.34 730664.689
2668.693
175 8493702.75 730666.805
2668.734
176 8493704.05 730668.931
2668.657
CONCLUSIONES
Como conclusión final de todo lo expuesto con anterioridad, podemos afirmar de manera evidente las ventajas del sistema GNSS frente a los métodos tradicionales, entre otras: rapidez, fiabilidad, reducción de costes, precisión, etc. En la actualidad es difícil imaginar la topografía sin el GPS, y debemos acabar con el rechazo que se produce ante toda nueva tecnología o equipo, puesto que el sistema GPS es toda una realidad. En los foros topográficos se compara la aparición del sistema GPS con los cambios producidos ante la aparición de las estaciones totales en la década de los setenta, pero no es comparable, pues aunque las estaciones totales agilizaron y facilitaron el trabajo, los métodos, procedimientos, cálculos, etc. siguieron siendo los mismos que en siglos pasados. Con el sistema GPS no ha ocurrido esto, todo es distinto, los procedimientos, cálculos, métodos, etc. En relación con muchos trabajos realizado, la gran ventaja del sistema GPS, sin duda ha sido el hecho de poder obtener posicionamientos absolutos con la precisión necesaria en tiempo real, requisito imprescindible en la topografía minera, además de la posibilidad de implementar procedimientos de automatización de maquinaria y control de flotas de producción. 5.
6.
RECOMENDACIONES Escoger una zona de trabajo más viable, es decir sin muchas obstrucciones como los árboles, edificios, etc. así podremos tener un trabajo más preciso Tener un intervalo de 2 segundos como mínimo para tomar la mayoría de los puntos y tanto los planos como el área nos salga más exactos. El operador del móvil debe de tener buena destreza en el equilibrio para asi tomar los puntos de manera que el avance sea rápido.
Anexos
Z
CROQUIS DEL LEVANTAMIENTO DE PUNTOS
