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Sistemas de navegación por satélite
 

Sistemas de navegación por satélite

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Sistema de navegación por satélite:

Sistema de navegación por satélite:
Concepto, definición, principales sistemas, funcionamiento y aplicaciones.

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    Sistemas de navegación por satélite Sistemas de navegación por satélite Document Transcript

    • TECNOLOGIAS EMERGENTES Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite Alberto Herrero Héctor Cuellar y Débora de Moura 26/11/2013
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 ÍNDICE 1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”………………………..3 2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?............................................4 2.1.- NAVSTAR-GPS 2.2.-GLONASS 2.3.-GALILEO 2.4.-BEIDOU 3.- ¿Cómo funcionan?....................................................................................................5-7 3.1.- NAVSTAR-GPS 3.2.-GLONASS 3.3.-GALILEO 3.4.-BEIDOU 4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación?.........................................7 4.1.-TRANSPORTE POR CARRETERA 4.2.-TRANSPORTE FERROVIARIO 4.3.-MILITARES 4.4.-EN LOS TELÉFONOS MÓVILES 4.5.-SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN EMERGENCIA 5.-BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………8 2
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”. (GNSS) Constelación de satélites que transmite rangos de señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea tierra mar o aire. Permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado como resultado de la recepción de señales provenientes de grupos de satélites artificiales. Un GNSS consta de tres segmentos: La constelación satelital es el conjunto de satélites en órbita que proporcionan señales de distancia y los mensajes de datos al equipo del usuario. Red de tierra de control y monitorización: realiza el seguimiento de los satélites que están en órbita y se ocupa de su mantenimiento. Mantiene su configuración orbital, así como la integridad de la señal que envían. El equipo receptor del usuario lleva a cabo las funciones de navegación y las asociadas a estas. 3
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?  2.1.-NAVSTAR-GPS El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El sistema GPS está constituido por 24 satélites y utiliza la triangulación para determinar en todo del globo la posición con una precisión de más o menos metros.  2.2.-GLONASS Es el sistema de Navegación vía satélite desarrollado por los soviéticos. Es comparable al GPS. Emplea 29 satélites en una órbita circular a 19100 Km. de altitud. Total de satélites en constelación 29 SC Operacionales 24 SC En mantenimiento 1 SC En reserva 3 SC En test 1 SC  2.3.-GALILEO: Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) desarrollado por la Unión Europea (UE), con el objeto de evitar la dependencia de los sistemas GPS y GLONASS. Al contrario de estos dos, será de uso civil. El sistema se espera poner en marcha en 2014 después de sufrir una serie de reveses técnicos y políticos para su puesta en marcha. El usuario podrá calcular su posición con un receptor que utilizará satélites de distintas constelaciones. Al ofrecer dos frecuencias en su versión estándar, Galileo brindará ubicación en el espacio en tiempo real con una precisión del orden de metros, algo sin precedentes en los sistemas públicos.  2.4.-BEIDOU: Es un proyecto desarrollado por la República Popular de China para obtener un sistema de navegación por satélite. Es un sistema de posicionamiento por satélite local dando servicio a China y a sus países vecinos. BeiDou-2 segunda generación beidou será un sistema de posicionamiento global con un funcionamiento similar al GPS. 4
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 3.- ¿Cómo funcionan? 3.1.-NAVSTAR-GPS: Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante "triangulación", la cual se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenada reales del punto de medición. 3.2.-GLONASS: Para realizar posicionamiento en 3D, medir velocidades y realizar referencias de tiempo, el sistema GLONASS emplea radioseñales transmitidas de forma continua por satélites. Cada satélite de la constelación transmite dos tipos de señal:  L1 de precisión estándar (SP)  L2 de alta precisión (HP). Se emplea el sistema de múltiple acceso por división en frecuencia. Esto significa que cada satélite transmite señales en su propia frecuencia, lo que permite su identificación. La constelación completa está formada por 21 satélites activos y 3 de reserva situados en tres planos orbitales separados 120º. Esto permite que sobre el 97% de la superficie terrestre se vean al menos 4 satélites de forma continua. De los 24 satélites de la constelación GLONASS, periódicamente se seleccionan los 21 que resultan dar la combinación más eficiente y los 3 restantes son dejados en reserva. Se ha planteado la posibilidad de 5
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 aumentar la constelación a 27 satélites, de los cuales 24 estarían activos. Si uno de los 21 satélites operativos se avería, el sistema baja al 94.7% su probabilidad de éxito. 3.3.-GALILEO: El sistema Galileo estará formado por una constelación mundial de 30 satélites en órbita terrestre media distribuidos en tres planos inclinados con un ángulo de 56° hacia el ecuador, a 23.616 km de altitud. Dos centros de control Galileo, ubicados en Europa, controlarán la constelación y la sincronización de los cronómetros atómicos del satélite, el procesamiento de señales de integridad y el manejo de datos de todos los elementos internos y externos. Una red de comunicaciones dedicada de alcance mundial interconectará todas las estaciones y las instalaciones terrestres mediante enlaces terrestres y satelitales (VSAT). La transferencia de datos con los satélites se realizará a través de una red mundial de estaciones Galileo de enlace ascendente, cada una de las cuales tendrá estaciones de telemetría, telecomunicaciones, seguimiento de satélites y de transmisión de la información de misión. La información obtenida de estas estaciones se transmite por la red de comunicaciones a los dos centros de control terrestres. Los componentes regionales proveerán, de forma independiente, la integridad de las señales de Galileo. Los componentes locales mejorarán las prestaciones mencionadas anteriormente con distribución de datos locales por medio de radioenlaces terrestres o redes de comunicación existentes a fin de aumentar la precisión o la integridad alrededor de aeropuertos, puertos cabeza de líneas ferroviarias y en áreas urbanas. 6
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 3.4.-BEIDU: Usa satélites en órbita geoestacionaria. Esto implica que el sistema no requiera una gran constelación de satélites, pero limita su cobertura sobre la tierra a la visible por los satélites, China en este caso. Otra gran diferencia de BeiDou-1 es que calcula las coordenadas únicamente con dos satélites y una estación en tierra. Esto implica la necesidad de enviar una señal desde el dispositivo remoto, cosa que no es necesaria con GPS o GLONASS.  BeiDou-2 Cuenta con entre 12 y 14 satélites entre 2011 y 2015. Para 2020, ya plenamente operativo deberá contar con 30 satélites. 4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación? 4.1.-Transporte por carretera:  Los dispositivos de navegación  Los sistemas de cobro automático de peajes  Las aplicaciones relacionadas con la seguridad o los seguros con primas que se calculan en función de los kilómetros recorridos. 4.2.-Transporte ferroviario:  Las infraestructuras ferroviarias disponen de sistemas de señalización y de localización de trenes. 4.3.-Militares  Navegación terrestre, aérea y marítima.  Guiado de misiles y proyectiles de diverso tipo.  Búsqueda y rescate.  Reconocimiento y cartografía.  Detección de detonaciones nucleares. 4.4.-En los teléfonos móviles:  El receptor del GPS en los teléfonos móviles recibe la señal transmitida por el satélite de posicionamiento global. Esto ayuda a determinar la localización, el tiempo y la velocidad del objeto es decir, del dispositivo celular. 4.5.-Sistemas de localización para emergencias. 7
    • Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013 5.-Bibliografía:  http://www.slideshare.net/chriswebbie/sistema-global-de-navegacin-por-satlite  http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_de_navegaci%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite  http://www.aena.es/csee/Satellite/navegacion-aerea/es/Page/1047658426253/  http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_posicionamiento_global  http://www.wayerless.com/2012/05/glonass-que-es-y-por-que-se-usa-en-los-moviles-de-ahora/  http://www.upv.es/satelite/trabajos/pracGrupo13/gpsabout.htm  http://europa.eu/legislation_summaries/transport/intelligent_transport_navigation_by_satellite/l2 4463_es.htm  http://es.wikipedia.org/wiki/GLONASS  http://lagc.uca.es/web_lagc/docs/curso_rap/Presentacion_II.pdf  http://es.wikipedia.org/wiki/Beidou 8