Empleo de los Sistemas de Posicionamiento por Satélite GPS y DGPS en diversas áreas

 

 

 

Además de todas las aplicaciones militares para las que el sistema fue inicialmente concebido, GPS tiene una gran variedad de aplicaciones civiles en tierra, mar y aire. Básicamente, GPS se utiliza en cualquier lugar salvo en aquellos en los cuales es imposible recibir la señal de los satélites, tales como en el interior de la mayoría de edificios, cuevas y otros lugares subterráneos o bajo el agua.

 

 

NAVEGACIÓN (obtener una posición a partir de la anterior ).

 

Navegación Marítima.

 

Su implantación ha sido muy rápida (antes las embarcaciones empleaban el sistema TRANSIT). Se piensa que en poco tiempo toda la navegación marítima se basará en GPS. Actualmente también se emplean sistemas hiperbólicos, pero estos sistemas tienden a desaparecer. El coste del sistema GPS es bajo (además los barcos no requieren receptores de gran calidad) y lo puede usar cualquier embarcación.

 

Navegación Terrestre.


En este caso hay dos mercados principales:

 

·         Automóviles: Integran el GPS y sistemas gráficos avanzados para proporcionar un sistema de guiado desde un punto de una ciudad a otro evitando atascos.

·         Receptores personales: Excursiones en 4x4, como sistema de guiado para invidentes.

 

La gran penetración de este sistema se debe al bajo coste de los receptores. En la actualidad se emplea en aplicaciones profesionales:

 

·         Transportes internacionales

·         Redes de autobuses

·         Policia

·         Ambulancias

 

También estamos viendo su aparición en pruebas deportivas como en el caso del ciclismo, donde permite conocer en cada instante y en tiempo real el tiempo que saca un corredor a otro, la pendiente de una rampa de un puerto.

 

Navegación Aérea.


Debido a su mayor complejidad técnica su proceso de instalación ha sido más lento. Se están desarrollando sistemas GNSS que pretender mejorar los actuales sistemas de gestión de vuelos.


Se están instalando en áreas de bajo tráfico, ya que su uso no está justificado si tenemos en cuenta que ya existe el RADAR.

 

 

MARÍTIMA

 

Servicio de Guardacostas.


El Servicio de Guardacostas de EE.UU. es el responsable de proporcionar todas las ayudas de navegación. El huracán BOB que azotó la costa este de EE.UU. en 1991 destrozó o desplazó un gran número de boyas. La situación era peligrosa, pues los barcos iban a puerto confiados en unas boyas que ya no existían o estaban cambiadas de sitio.


El Servicio de Guardacostas equipó uno de sus barcos de mantenimiento de boyas con un receptor DGPS y reposicionaron las boyas de nuevo, en tan solo unos días.


A lo largo de este año se espera esté implantado el sistema DGPS para toda la costa de EE.UU. Actualmente se utiliza, para la navegación marina, una red mundial de radiofaros en la banda de frecuencias medias (MF). En concreto utilizan la banda 285 y 315 KHz.

 

Una red DGPS utilizando como soporte o medio de transmisión los radiofaros resulta muy atractiva para la radionavegación marítima por numerosas razones. En primer lugar, los radiofaros están ampliamente difundidos y se puede contar con una red ya dispuesta por un coste muy bajo. Además, están localizados en sitios muy interesantes para algunas aplicaciones DGPS. En concreto la Guardia Costera de los EE.UU. está interesada en utilizar esta red para la navegación en bahías y zonas costeras. También la propagación por onda de superficie en estas frecuencias proporciona cobertura más allá de la línea del horizonte. Por último, los equipos son baratos de diseñar y fabricar también debido al uso de esta banda de frecuencias.

 

Los problemas que deben afrontar estos radiofaros DGPS están relacionados con la compatibilidad con las señales emitidas por el propio radiofaro, y el comportamiento frente al ruido atmosférico.

 

El formato para la transmisión de las correcciones diferenciales, se expone a continuación:

 

·         Los datos DGPS modulan una subportadora mediante MSK.

·         La potencia de transmisión de estos datos debe estar 3 dB por debajo de la portadora principal del radiofaro y la frecuencia de la portadora DGPS está separada, al menos, 500 Hz de ésta. Con estas restricciones se consigue evitar la interferencia a los radiogoniómetros que utilizan las señales transmitidas por el radiofaro.

·         Esta separación de 500 Hz entre portadoras es perfectamente posible en los radiofaros de EE.UU. y Canadá, ya que éstas están separadas, al menos, 1000 Hz. Sin embargo, en Europa la separación mínima es de 500 Hz por lo que debe estudiarse cuidadosamente el emplazamiento de radiofaros con transmisión GPS DIFERENCIAL.

 

 

 

 

 

AVIACIÓN.

 

La mayoría de las aplicaciones aéreas incluyen la navegación. No obstante, el GPS sirve de ayuda en determinados sistemas ILS para asistir a los aviones en los aterrizajes. ILS es el llamado sistema de aterrizaje por instrumentos, que consiste en un conjunto de estaciones transmisoras de radio situadas en las proximidades del aeropuerto y que se emplean para guiar a la aeronave hacia la pista de aterrizaje, especialmente en condiciones de visibilidad limitada.

 

Algunos experimentos realizados por la NASA y por las FAA de EE.UU. contribuyeron al aterrizaje de helicópteros y aviones de pasajeros mediante DGPS como único sistema guía, sin las radiobalizas tradicionales.


En la actualidad los sistemas de aterrizaje con poca visibilidad son tan caros que sólo están disponibles en los mayores aeropuertos. El DGPS es tan barato que lo puede instalar cualquier aeropuerto. La mejora de seguridad de vuelo es tremenda.

 

 

CONSTRUCCIÓN.

 

Medida precisa de distancias mediante interferometría gracias al enganche en fase con la portadora dentro de cada pulso del código P.

 

La cartografía es otra aplicación de mucha importancia dentro de las aplicaciones de GPS, al determinar con precisión la posición de ríos, bosques, montañas, carreteras y otros puntos es posible la elaboración de mapas muy precisos; con la ayuda de otras técnicas como la fotogrametría, topografía y planimetría es posible la elaboración de sistemas de información geográfica.

 

 

 

 

 

MONITOREO Y CONTROL.

 

Se utiliza la sincronización, pues el GPS ofrece una referencia temporal muy exacta. Lo usan algunos sistemas de transmisión. Para conseguir la referencia temporal sólo se necesita un satélite y es muy barato. Es utilizado por la Defensa civil, para la localización y delimitación de zonas afectadas por grandes catástrofes y guiado de vehículos de auxilio.

 

El rastreo también es otra aplicación muy importante, por ejemplo algunas compañías de flotillas de vehículos utilizan un programa de computadora provisto con un mapa de una ciudad o de una región, para rastrear todos sus vehículos. Algunas universidades y centros de investigación les ponen unos diminutos receptores GPS a animales en peligro de extinción o aves para conocer y estudiar sus trayectorias.

 

 

OTRAS APLICACIONES

 

Aplicaciones Militares.

 

Como el GPS es un sistema desarrollado por el ejército el desarrollo del GPS en este campo ha sido más rápido que en las aplicaciones civiles. Se emplea en la nevegación militar (aeronaves, vehículos terrestres, barcos.).


Una de las aplicaciones es:

 

·         Guiado de misiles

 

Constituye una revolución para los sistemas militares, se usa para el posicionamiento de las tropas.

 

El tiempo exacto que nos brinda el sistema GPS, es utilizado por las cadenas nacionales de televisión para sincronizar las transmisiones a nivel nacional y para sincronizar los comerciales y programas. La puesta en órbita de satélites es otra aplicación que requiere de una finísima precisión debido a que se necesita poner un satélite en una posición exacta en un tiempo exacto, y evitar así posibles colisiones.

 

 

REFERENCIAS.

 

[1]  http://www.tel.uva.es/~jpozdom/telecomunicaciones/tutorial/capitulo11.html

[2]  http://ttt.upv.es/~framos/Radio/gps.html

[3]  http://telecom.iespana.es/telecom/gps/

[4]  http://html.rincondelvago.com/gps-global-position-system-y-dgps.html

[5]  http://www.eveliux.com/articulos/gps01.html

[6]  http://www.isdefe.es/maritima/que/earte3.htm

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