introducción al sistema de posicionamiento satelital. “sps” los sistemas de posicionamiento por...
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Introducción al Sistema de Posicionamiento Satelital.
“SPS”
Ing. Agr. Fernando Scaramuzza
EEA MANFREDIEEA MANFREDI
www.agriculturadeprecision.org
9o Curso Internacional de Agricultura de Precisión y 4ta Expo de Maquinas Precisas
� Los Sistemas de Posicionamiento por Satélites (SPS)
permiten determinar las coordenadas geográficas de un punto dado como resultado de la recepción de señales
provenientes de constelaciones de satélites artificiales de la
Tierra para fines de navegación, transporte, geodesia y cartografía, hidrográficos, agrícolas y otras actividades
afines.
� Un sistema de navegación basado en estaciones satelitales, puede proporcionar a los usuarios información
sobre la posición y la hora (cuatro dimensiones) con una
gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas las condiciones climatológicas.
SPS Generalidades
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� Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de
los Estados Unidos de América.
� Sistema Orbital Mundial de Navegación por
Satélite (GLONASS) de la Federación Rusa
� Se espera que (GALILEO) de Europa seincorpore a los SPS antes del 2015.
SPS Constelaciones
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En Agricultura de Precisión sólo vamos a ver el sistema GPS, que es el sistema que usamos. Decimos que es un método para:
� Identificar y grabar la ubicación de un objeto o persona, generalmente en forma electrónica.
� Base de la Agricultura de Precisión.
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“GPS”Sistema de Posicionamiento Global
Cosecha con Monitor de
Rendimiento y GPS
Muestreo dirigido
de suelos
Análisis de datos sitio
específicos
Siembra
Variable
Fertilización
Variable
¿Por qué decimos que el GPS es la base de la Agricultura de Precisión?
Concebido originalmente como auxiliar para la navegación de las fuerzas militares
de EEUU
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Sistema de Posicionamiento Global
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Sistema de satélites: Está formado por 24 unidades con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie del
globo terráqueo. Más concretamente, repartidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno. La energía
eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de dos paneles compuestos de celdas solares
adosados a sus costados.
Estaciones terrestres de control: Envían información de control a los satélites para controlar las órbitas y realizar el
mantenimiento de toda la constelación.Terminales receptores: Indican la posición en la que
están; conocidas también como unidades GPS, son las que
podemos adquirir en las tiendas especializadas.
Composición del Sistema de Posicionamiento Global
Composición del Sistema de Posicionamiento Global
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Sistema de satélites Sistema de control
Terminales receptores
Lámpara Linterna Laser
DGPS0,3 a 2m
Autónomo±3 a 15m
RTK 1 a 5 cm
Importancia de la precisión y saber cual usar.
GPS Fer
Autónomo.
Uso agrícola:
•Monitoreo de rendimiento
•Georreferenciación de muestreo de suelo
•Estimación de áreas
•No sirve para utilizar como banderillero
satelital
Corrección diferencial.
Servicios de
correcciones
DGPS
submétricas
Método Cobertura Precisión
Waas Satelital Norteamérica Mejor de 2 m
Egnos Satelital Europa Mejor de 2 m
Omnistar Satelital Sudamérica Mejor de 2 m
Beacon
Tres antenas que
son bases
correctoras en
Argentina
Aproximadamente
300 km de radio a
la antena base
Depende de la
distancia a la base
correctora.
Resultado típico
submétrico.
E–dif Corrección
electrónica interna
Global. Todo el
mundoSubmétrica
Correcciones RTK Base propiaHasta 10 km de la
base propia.Centimétrica
DGPS.
Uso agrícola:
• Sirve para utilizar como banderillero
satelital.
• Corte por sección.
•Piloto automático en pulverizacion.
• Etc, etc.
Sistema RTK y base correctoras.
Uso agrícola:
• Para tareas de alta precisión como la
siembra, arrancado de mani, etc.
Posición + Error
Error
Posición + Error
Sistema RTK y base correctoras.
Sistema de corte por sección en pulverización.
¿Cuánto podemos ahorrar en tareas de
pulverización?
CON CORTE SIN CORTE
Sistema de corte por sección en siembra.
Si ser preciso no paga
¿Quiere decir que no ser preciso es rentable?
John Reijstech
Illinois USA
Conclusión.
Consultas:
Web:www.agriculturadeprecision.org
Teléfono:Te/Fax: 54-3572-493039
Muchas Gracias.
Principios de Funcionamiento del Principios de Funcionamiento del Principios de Funcionamiento del Principios de Funcionamiento del
GPSGPSGPSGPS
Principios de Funcionamiento del Principios de Funcionamiento del Principios de Funcionamiento del Principios de Funcionamiento del
GPSGPSGPSGPS
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Principios de Funcionamiento de GPS.
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Principios de Funcionamiento de GPS.
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Principios de Funcionamiento de GPS.
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Principios de Funcionamiento de GPS.
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Principios de Funcionamiento de GPS.
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distancia=velocidad x tiempo
Medición de Distancia.
Tanto el RECEPTOR como el SATELITE generan un código pseud-aleatorio sincronizado
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Un desfasaje de 0.01 segundo
significan 3000km.
Sincronización del Tiempo.
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3 mediciones precisas o
4 imprecisas (con relojes baratos)
Sincronización del Tiempo.
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El receptor de GPS común puede tener una precisión casi de un reloj atómico si adiciona la 4 medición. Por que detecta discrepancias y corrige el tiempo.Basicamente la computadora que posee el GPS, asume que tiene un error como se vióen el ejemplo de 1 segundo y por un sistema de 4 ecuaciones con 4 incógnitas determinan el punto justo.
Sincronización del Tiempo.
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Para obtener medidas precisas en tres dimensiones se necesitan cuatro satélites.
Esto afecta el diseño de los receptores ya que si se necesitan medidas de posición precisas, continuas y en tiempo real, como en la Agricultura de Precisión, los receptores deben tener por lo menos cuatro canales.Canales: cada canal tiene la posibilidad de recibir un satélite. Si un GPS posee 12 canales no quiere decir que reciba 12 satélites.
Conclusión.
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• Relojes de los satélites
• Errores de órbita
• Receptores de GPS
• Atmósfera terrestre
• Multitrayectoria
• Geometría satelital
• Disponibilidad selectiva
Fuentes de Error.
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Los relojes de los satélites son muy precisos
pero no son perfectos y pequeños errores
significan grandes distancias
Relojes Satelitales.
FenFenFenFenóóóómenos Naturales como:menos Naturales como:menos Naturales como:menos Naturales como:
•Fuerzas gravitacionales de la luna y el sol
•Presión de la radiación solar.
Generan pequeGeneran pequeGeneran pequeGeneran pequeñññños errores en altitud, posicios errores en altitud, posicios errores en altitud, posicios errores en altitud, posicióóóón y n y n y n y
velocidad de los satvelocidad de los satvelocidad de los satvelocidad de los satéééélites, los cuales son lites, los cuales son lites, los cuales son lites, los cuales son
acumulativos.acumulativos.acumulativos.acumulativos.
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Error de Orbita.
Ionosfera: partículas cargadas.
Troposfera: vapor de agua.
La banda L en que se transmite la señal de los satélites es de alta frecuencia y es resistente a la interferencia.
Viajan a la velocidad de la luz.
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Atmósfera Terrestre.
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Multitrayectoria.
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La circunferencia que define la distancia no es una línea bien definida si no es una línea difusa.
Geometría Satelital.
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El departamento de defensa de los EEUU agregaba un error intencional al sistemapara restringir el uso en tiempo de guerra.Esta no afecta a los receptores militares de GPS pero si a los de uso civil. Los errores introducidos cambian constantemente en magnitud y dirección. Esta era la mayorfuente de error de los receptores de uso común.
Disponibilidad Selectiva.
Todos estos errores enunciados anteriormente reducen la precisión del
GPS
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Errores.