6 de diciembre de 2008

SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL

Trabajo realizado por: Lucía de Andrés y Daniel Jiménez

GPS y Proyecto Galileo. Funcionamiento. Usos actuales de los sistemas de posicionamiento global. Situación actual de los proyectos y servicios que ofrecen/ofrecerán.


Introducción: (Los sistemas de búsqueda)

Los sistemas de búsqueda son sistemas de posicionamiento global via satélite que permiten localizar un objeto con una precisión muy alta (de hasta cm) en cualquier parte de la Tierra meiante un pequeño receptor electrónico.

El primer país en lanzar un sistema de este tipo al mercado ha sido EE.UU. con el GPS.


¿Qué método utilizan?

Usan señales de tiempo que se transmiten via radio desde los satélites.

Al principio, los primeros sistemas de localización no usaban satélites sino que se basaban en la información que recibían de un conjunto de radiotransmisores terrestres y unas bases fijas.

Hoy en día el sistema consiste en una serie de satélites que envía una señal en la que incluye su posición y la hora exacta a la que mandó esta señal. El receptor compara el momento en el que se envió esta señal y el momento en el que ha sido recibida. (Para que este dato salga con precisión, todos los satélites tienen sus relojes sincronizados mediante un reloj atómico). El reloj necesta tener como precisión hasta 10^-8 segundos ya la señal que recibe va a la velocidad de la luz (3*10^8m/s). Eso significa que si la señal la diese con una fiabilidad de segundos, habira un error de 10^8 metros.

Para determinar un punto en el plano se necesitan dos líneas, si estás hablando de un punto con 3 dimensiones necesitas 3 y en el caso de los GNSS necesitas cuatro líneas ya que también hay que tener en cuenta la dimensión del tiempo. Por eso, todas las posiciones se dan comparando la información que llega de cuatro satélites.


Sistemas GNSS (Global Navigation Satellite System):

Poco a poco todas las grandes potencias han ido desarrollando su propio sistema de este tipo, la mayoría de ellos surge como miedo al monopolio de EE.UU. del GPS que, en un momento de crisis, puedecortar el grifo y dejar al mundo sin GNSS, que es imprescindible para aviones, trenes, barcos, cohetes, hasta mascotas. Por ello, las principales potencias desarrollan el suyo propio, para así no depender de un país como EE.UU..
  • GPS: Este es el sistema norteamericano y es el único que está en funcionamiento y totalmente operativo hoy en día.
  • GLONASS (siglas de GNSS en ruso): Sistema Ruso. Está en proceso de restauración.
  • GALILEO: Sistema Europeo. Todavía está en una fase de desarrollo y se estima que hacia 2013 esté operativo.
  • COMPASS (o běidǒu dǎoháng xìtǒng (北斗导航系统), "sistema de navegación y posicionamiento Beidou"): Sistema Chino. Parte del sistema actual Chino (Beidou) que sólo funciona a escala regional pero el gobierno Chino tiene expectativas de ampliarlo para que cubra toda la Tierra. El nombre de BeiDou significa literalmente "El cucharón del Norte", que es como se refieren a la constelación de La Osa Mayor. (http://danielmarin.blogspot.com/2007/02/beidou_06.html)
  • IRNSS: Sistema de India. Está pensado a escala regional y no presenta indicios de querer aumentar su territorio. Estará activo en 2012.
  • DORIS: Sistema desarrollado por Francia.
  • QZSS: Sistema Japonés a escala regional usando tres satélites. El primer satélite tiene previsto ser lanzado en el 2009.



Destacados:


- GPS (USA):http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/ConstellationGPS.gif





Las siglas de GPS son Global Positioning System (sistema de posicionamiento global). Es un sistema de posicionamiento que desarrollaron las fuerzas aéreas de EE.UU. (U.S. Air Force) y es el que lo mejora, lo mantiene y lo controla. Proporcionan servicios de posicionamiento, navegación y medida de tiempo.

Se pueden distinguir tres partes: 1)24 satélites operativos con señales unidireccionales que nos dice nuestra posicion satélite y la hora. 2)Una estación de control los oganiza en órbitas y los actualiza. 3)Quien quiera utilizar este sistema necesitará un receptor que reciba las señales que le envían los satélites y éste las procesará y calculará la posición tridimensional y la hora del usuario.

No sólo está disponible para el uso civil sino que, además de que se creó para el ejército y también tiene un uso militar, también tiene usos científicos, comerciales,etc. y aplicaciones para rescates, etc.. Los taxis han obtenido subvenciones para poder disponer de navegadores GPS y algunos coches, como los de policía y otros vehículos, están equipados con un localizador GPS, que permite saber dónde se encuentra mediante localización satélite.


En el año 2013 está previsto un proyecto de actualización y mejora del sistem GPS.


- GALILEO (UE):
Galileo logo







Galileo es una iniciativa de la UE y de la agencia espacial Europea (ESA). Esto representa una gran ventaja con respecto al GPS Americano, ya que es un sistema que desde el principio fue pensado para el uso civil y por eso puede garantizar que siempre vaya a estar disponible al publico.

Tiene diversas aplicaciones desde ayudarte a encontrar un camino, hasta decirte dónde hay atascos para ayudarte a evitarlos. También se puede usar con fines de rescate y para ayudar al aterrizaje de los aviones o del movimiento de los barcos en el mar. Proporcionará una amplia gama de servicios de navegación y medición de tiempo. Podrá funcionar como sistema individual o en combinación con otros como GLONASS (ruso) o GPS (estadounidense).

Según The New York Times, va a poder servir al ejército y la seguridad de la unión Europea. El sistema de Galileo es compatible con el GPS y podrán ser utilizados conjuntamente, aumentando la fiabilidad de los datos que recibamos de uno o de otro.

Previamente en Europa teniamos el sistema EGNOSS que utilizaba estaciones que estaban localizadas en la Tierra.

Galileo cuenta con 30 satélites que orbitan alrededor de la Tierra a 2300 km distribuidos en tres órbitas. Los satélites estarán equipados con un reloj atómico de alta precisión cada uno, lo que hará que las localizaciones tengan un margen de error de 1 metro (de objetos tanto estáticos como en movimiento). Cada resultado es comprobado con 4 satélites para mejorar la fiabilidad. Está previsto para estar operativo a principios de 2011 según NYTimes del 10/05/07 y en 2013 según una entrada en un blog del 23/04/08.

Galileo le está resultando caro a la UE, puesto que ya se han gastado 1200 millones de euros y todavía no han conseguido cumplir las espectativas de completar las etapas del proyecto dentro de las fechas límite que se habían fijado (NYTimes). A pesar de todo, “Abandonar el proyecto Galileo es impensable después de todo el dinero que ha costado”, dice Giovanni Gasparini, un experto del espacio en el Istituto Affari Internazionali, de Roma. Se estima que el gasto del proyecto alcance los 7000 millones de euros. La financianción de este proyecto de GNSS es totalmente pública (de la UE).
GALILEO












Fases de despliegue Galileo [documento PDF]

- GLONASS (RUSIA):

Es el sistema empezó a ser desarrollado por el gobierno Ruso y por las fuerza aéreas en 1976 poniéndose como objetivo estar activo ates del 1991. Sin embargo, hasta después de 1996 no estuvo operativo y hasta entonces se han ido añadiendo más satélites y está funcional en Rusia y con un margen de error de 30 m fuera de ese territorio. Ya han salido al mercado receptores de GPS y GLONASS a la vez y por 2009 se podrá utilizar completamente operativo por el territorio de Europa y Asia cercano a Rusia.

http://www.glonass-ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=201:1:82650512814304068 (ruso)
http://www.glonass-ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=202:1:10088857768688510567 (inglés)
http://www.nytimes.com/2007/04/04/business/worldbusiness/04gps.html
http://www.nytimes.com/2007/04/04/business/worldbusiness/04gps.html?pagewanted=2
http://www.elmundo.es/elmundo/2008/10/26/ciencia/1225044977.html
http://www.spaceandtech.com/spacedata/constellations/glonass_consum.shtml
http://es.wikipedia.org/wiki/GLONASS
http://en.wikipedia.org/wiki/GLONASS

3 comentarios:

VÍCTOR dijo...

- Excelente en cuanto a la documentación aportada en forma de páginas web, pero si me permitís la crítica constructiva, queda mucho mejor si vinculamos las noticias o webs a palabras del texto en lugar de poner las direcciones a capón. Por ejemplo, el artículo de China haberlo vinculado donde pone COMPASS.
- ¿Dónde habéis leido lo del 4º satélite y el tiempo? Me temo que no es del todo correcto.
- GENIAL! No sabía que se podían poner gifs animados.
- Muy bien la parte de las aplicaciones, organizais la información para que el lector no se pierda.
- Encima con artículos en otros idiomas.
- En la parte de Galileo hacéis lo de los vínculos y queda estupendamente ;)
- Algún vídeo podría haber ayudado a entender su funcionamiento.
- En definitiva es un muy buen trabajo.

-dhc- dijo...

oh Dios mio!! ¡todos los errores que he visto hasta ahora están aquí solucionados con creces!

¡buen trabajo!

Pablo dijo...

Gracias, ayuda a la hora de estudiar para el examen de mañana, lo unico que yo habria puesto es mas información sobre las orbitas. Hay muchisimos links y quizás eso abruma un poco, pero por lo demas chapeau.