Uso GPS Topcon

download Uso GPS Topcon

of 43

Transcript of Uso GPS Topcon

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    1/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    2/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 2

    Temario de la capacitacin:

    1. Introduccin a Sistema Satelital de Posicionamiento

    a. GPS (Sistema Posicionamiento Global).

    b. Glonass (Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)

    i. Generalidades

    1. Componente Espacial

    2. Componente de Control

    3. Usuarios

    c. Obtener la posicin de un punto con Sistema Satelital de

    posicionamiento

    d. Seales empleadase. Tipos de equipos

    f. Tipos de trabajos y soluciones

    i. Posicionamientos Absolutos

    ii. Posicionamientos Relativos

    g . Evaluacin2. TECNICAS DE MEDICIN

    a. ESTTICO

    b. ESTTICO RPIDOc. CINEMTICO

    i. Dinmico

    ii. Stop & Go

    d. TIEMPO REAL (RTK si la configuracin adquirida lo posee)

    e . Evaluacin3. Programas a emplear

    a. PC-CDU

    i. Configuracinii. Bajada de datos

    b. TopSurv

    c. TopconLink

    d. TopconTool

    4. Trabajo en terreno

    a. Sistema de trabajos

    i. Esttico

    1. Sin colectora o libreta de trabajo2. Usando colectora o libreta de trabajo TopSurv

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    3/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 3

    3. Evaluacinii. Cinemtico

    1. Configuracin de proyecto en TopSurv

    2. Toma de datos de terreno

    3. Evaluaciniii. RTK (tiempo)

    1. Configuracin de proyecto en TopSurv

    2. Toma de datos de terreno

    3. Evaluacin5. Gabinete

    a. Bajada de datos.

    b. Creacin de proyecto en TopconTooli. Configuracin

    ii. Sistema de coordenadas y zona de trabajo

    iii. Proceso de datos segn sistema de trabajo en terreno

    iv. Loop o cierre de poligonales

    c. Obtencin de Informacin

    i. Entrega de coordenadas

    ii. Exportacin a Rinex

    d . EvaluacinLa suma de las evaluaciones permitir la obtencin de certificado que Participo y

    Aprob Curso de manejo de GPS TOPCON

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    4/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    5/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 5

    Este posicionamiento se produce sobre un sistema de referencia inercialcartesiano, que en el caso de usar la constelacin americana NAVSTAR correspondeal sistema WGS-84, y en el caso de usar la constelacin rusa GLONASS corresponde alsistema PZ-90.

    A principios de los aos 80s, se empezaron a utilizar estos mtodos paraaplicaciones de ndole civil, tales como actividades de navegacin area, martima yterrestre, lo que supuso un importante avance en la organizacin y el estado de lostransportes y comunicaciones mundiales.

    La investigacin y el tratamiento de estos sistemas de posicionamiento porsatlite, ha llevado en la actualidad a que sean utilizados para fines cientficos,destacando el estudio de la Atmsfera terrestre, de sus capas, fenmenos, y muyespecialmente para el estudio de la Ionosfera, desconocida en muchos aspectos ycon una gran influencia sobre los distintos fenmenos que ocurren en nuestro planeta.

    Pero quiz, las aplicaciones el las cuales estos sistemas han calado ms hondoson la Geodesia y la Topografa, a partir del descubrimiento de que dichos sistemas deposicionamiento podan aportar las precisiones requeridas para el desarrollo de estasciencias y su aplicacin en el desarrollo de infraestructuras, cartografa,dimensionamientos, sistemas de informacin geogrfica, estudios de movimientos ydeformaciones, y para fines ms expeditos como la navegacin y el ocio.

    Es por ello que constituyen, hoy por hoy, unos de los sistemas de medida msusados y con mayores expectativas de futuro. Este hecho los obliga a estar encontinua evolucin para que la comunidad mundial obtenga resultados cada vez mssatisfactorios. Pero es esta comunidad, y en concreto los profesionales de las materias

    afectadas, los que deben disponer de la documentacin y experiencias necesariaspara llegar a dominar estos mtodos de trabajo y obtener de ellos el mximorendimiento.

    El objetivo de esta publicacin no es otro que orientar de forma bsica a losusuarios de estos sistemas e invitar a los futuros usuarios a calar en su funcionamiento yposibilidades de desarrollo, abriendo el campo de la medida por satlite como unapoderosa herramienta de trabajo, y que hoy por hoy, se est convirtiendo en elmtodo ms usado por su precisin y rapidez en los campos antes reseados, siendoeste el motivo por el cual no debe pasar desapercibido por ninguno de nuestrosprofesionales.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    6/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 6

    CAPTULO I. INTRODUCCIN AL SISTEMA GPS.

    1. INTRODUCCIN.El Sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) fue creado por el

    Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) para constituir un sistema denavegacin preciso con fines militares que sustituyeran al antiguo sistema utilizado,que no era otro que las mediciones Doppler sobre la constelacin Transit.

    Para ello, aprovecharon las condiciones de la propagacin de las ondas deradio de la banda L en el espacio, as como la posibilidad de modular las ondas paraque en ellas se pueda incluir la informacin necesaria que permita posicionar unobjeto en el sistema de referencia apropiado.

    El movimiento ondulatorio es el proceso por el cual se propaga energa de un lugar aotro sin transferencia de materia, mediante ondas. Cuando estas ondas necesitan unmedio material, se llaman ondas mecnicas.

    Si se produce una vibracin en un punto de un medio elstico, esta se transmite atodos los puntos de ste. Las ondas mecnicas son las perturbaciones que setransmiten por este medio. Cuando el movimiento es uniforme, se llama vibracinarmnica.Cuando una partcula se mueve desde un punto extremo, hasta el otro y vuelve(pasando dos veces por la posicin de equilibrio), decimos que ha hecho unaoscilacin o vibracin completa.Si no aplicamos ninguna fuerza exterior, la amplitud de este movimiento vadecreciendo progresivamente, pero a veces es posible compensar esta prdida deamplitud con impulsos de forma que cada vibracin sea idntica a la precedente. Eneste caso decimos que el movimiento es peridico y se llama perodo( T ), al tiempoque tarda en tener lugar una vibracin completa. Se llama frecuencia ( f ) al nmerode oscilaciones por unidad de tiempo. Por la propia definicin, el perodo es el inversode la frecuencia: T = 1/f.La frecuencia, juntamente con la velocidad de propagacin del sonido ( v ) estrelacionada con la longitud de onda ( l ), que es el espacio que recorre una onda delinicio al final de una oscilacin completa.La longitud de onda se obtiene a partir de la frmula: espacio=velocidad tiempo.Cuando hablamos de una vibracin armnica, longitud de onda=velocidad detransmisin perodo, es decir:La ecuacin que relaciona v, l, y f es: v=lf .

    La imagen de arriba corresponde a una onda de f= 4Hz. La funcin que dibujara estagrfica sera g(t)=sin(2 4t), y el perodo T es igual a 1/f=1/4.Cuando ha transcurrido un tiempo T, los puntos situados a distancia l del punto inicial,comienzan a iniciar el movimiento vibratorio, eso tambin pasa con el puntoperturbador, que haba vuelto a su posicin de equilibrio. Decimos que estos dospuntos estn en concordancia de fase.Segn la direccin de propagacin, clasificamos las ondas en dos tipos:Ondas longitudinales:Donde la vibracin de la onda es paralela a la direccin de propagacin de la propiaonda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio.De este tipo son las ondas sonoras.Ondas transversales:

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    7/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 7

    Donde la vibracin es perpendicular a la direccin de la onda. Por ejemplo, las ondassobre la superficie del agua.Cuando el medio de propagacin est limitado (una cuerda atada a los extremos, lacolumna de aire dentro de un tubo), la onda, cuando llega a este lmite, se refleja.

    Esta reflexin se combina con la perturbacin inicial dando lugar a lo que se llamaonda estacionaria. Estas ondas estn caracterizadas por la aparicin de puntos enreposo (nodos) y puntos con amplitud vibratoria mxima (vientre). En las cuerdasvibrantes y en los tubos sonoros, se producen fenmenos de esta clase.

    Este proyecto se hizo realidad entre los meses de febrero y diciembre de 1978,cuando se lanzaron los cuatro primeros satlites de la constelacin NAVSTAR, quehacan posible el sistema que resolvera la incgnita de nuestra posicin en la Tierra.

    A continuacin vamos a describir las generalidades del sistema GPS y suscaractersticas ms importantes. Para ello, debemos dividir el sistema en tres sectoresfundamentales y dependientes entre s, el sector espacial, el sector de control y elsector de usuarios.

    2. DESCRIPCIN DEL SISTEMA.

    2.1. EL SECTOR ESPACIAL.

    Este sector lo forman los satlites de la constelacin NAVSTAR (Navegacin porsatlite en tiempo y distancia). La constelacin est formada por seis planos orbitales,y en cada uno de ellos existe una rbita elptica casi circular donde se alojan lossatlites regularmente distribuidos. Los planos tienen una inclinacin de 55 respecto alplano del ecuador, y se nombran como A, B, C, D, E y F. Cada rbita contiene almenos cuatro satlites, aunque pueden contener ms. Los satlites se sitan a una

    distancia de 20200 Km respecto del geocentro, y completan una rbita en doce horassidreas. Estos satlites son puestos en funcionamiento por el Comando de las FuerzasAreas Espaciales de U.S.A (AFSPC).

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    8/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 8

    Con estos fundamentos, se garantiza la presencia de al menos cuatro satlitessobre el horizonte en todos los lugares de la superficie de la Tierra.

    2.2. CARACTERSTICAS DE LOS SATLITES.

    Los satlites de la constelacin NAVSTAR son identificados de diversos modos:

    - Por su nmero NAVSTAR (SVN).- Por su cdigo de ruido pseudoaleatorio (PRN). En los cdigos de transmisin existencaractersticas de ruido pseudoaleatorio traducidas en bits que identifican a cadasatlite de la constelacin.

    - Por su nmero orbital. Un ejemplo sera el satlite 3D, que corresponde alsatlite nmero tres del plano orbital D.

    En la actualidad, a fecha Enero-20004

    existe un nmero de veintisiete satlites operativos, pertenecientes a los bloques IIA yIIR. Se disponen:

    - Cinco en los planos A, E y F.- Cuatro en los planos B, C y D.Todos disponen de osciladores atmicos de cesio, salvo los SVN 24, 27 y 31 que

    lo tienen de rubidio. En el caso de los primeros la precisin es de 10-13 s, mientras quelos de rubidio es de 10-12 s. La frecuencia fundamental de emisin de estos osciladoreses de 10,23 MHz.

    El tiempo utilizado por el sistema GPS es un tiempo universal coordinadodenominado UTC(USNO) que define el Observatorio Naval de los Estados Unidosmediante relojes atmicos de hidrgeno. La unidad del tiempo GPS es el segundoatmico internacional y tiene su origen coincidente con el UTC a las cero horas del 6de enero de 1980.

    As mismo, debemos aadir que los satlites disponen adems de:

    - Antenas emisoras de ondas de radio (banda L). Con ellas transmiten lainformacin al usuario.

    - Antenas emisoras-receptoras de ondas de radio (banda S). Sirven paraactualizar su situacin a travs del sector de control.

    - Paneles solares para disponer de la energa necesaria para sufuncionamiento.

    - Reflectores lser para el seguimiento desde el sector de control.

    La vida de los satlites oscila entre los seis y diez aos, y es de resear que elms antiguo aun operativo tiene una edad de ocho aos y medio. El ms duraderofue el SVN-3 que dur trece aos y medio.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    9/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 9

    2.3. SEAL DE LOS SATLITES.

    Los satlites de la constelacin NAVSTAR constan de un oscilador antes

    mencionado que genera una frecuencia fundamental v0 de 10,23 MHz. A partir deesta frecuencia fundamental se generan dos portadoras en la banda L deradiofrecuencia, denominadas L1 y L2.

    Adems, existen dos formas de cdigo pseudoaleatorio que se modulan sobreestas portadoras, son los cdigos C/A y P, adems de un mensaje, que da lainformacin de los parmetros orbitales del satlite y del estado del reloj. Los cdigosson una secuencia de +1 y -1, correspondientes a los valores binarios de 0 y 1respectivamente.

    Los componentes de la seal y sus frecuencias son:

    COMPONENTE FRECUENCIA(MHz)Frecuencia Fundamental v0 10,23Portadora L1 154v0 1.575,42Portadora L2 120 v0 1.227,60Cdigo P v0 10,23Cdigo C/A v0 /10 1,023Cdigo W v0 /20 0,5115Mensaje de Navegacin v0 /204.600 50 10 -6

    El cdigo C/A (clear/access) se repite cada milisegundo, dando comoresultado un cdigo de 1023 chips, siendo la longitud aproximada de cada chip deunos 300 m. Este cdigo est declarado de uso civil para todos los usuarios.

    El cdigo preciso P se compone de 2,35471014 bits y se repiteaproximadamente cada 266,4 das. Este cdigo lleva una palabra denominada HOWque indica en que momento del cdigo est cuando el receptor empieza a recibirlo,de este modo el receptor engancha el cdigo y empieza a medir. El cdigo P essecreto y de uso militar. Se origina a partir de la combinacin de dos secuencias de

    bits, generados a partir de dos registros. La longitud de cada chip es de 30 m. Con elfin de proteger el cdigo P, ste se encripta usando un cdigo W, dando lugar al

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    10/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 10

    cdigo Y. Si el cdigo W est en curso se habla de que est conectado el A/S (Anti-Spoofing).

    El mensaje de navegacin es mandado por los satlites, y consta

    esencialmente de informacin sobre el reloj de los satlites, parmetros orbitales(efemrides), estado de salud de los satlites y otros datos de correccin. El mensajeconsta de 25 grupos de 1500 bits cada uno y divididos en cinco celdas. Cada grupo setransmite con una frecuencia de 50 Hz y tarda 30 s. Esto supone que el mensajemodulado completo sobre ambas portadoras tiene una duracin de 12 min. 30 s.

    2.4. EL SISTEMA DE REFERENCIA. DATUM WGS-84.

    Las coordenadas, tanto de los satlites como de los usuarios que se posicionancon el sistema GPS, estn referidas al sistema de referencia WGS84 (Sistema GeodsicoMundial de 1984). Estas coordenadas pueden ser cartesianas en el espacio respecto alcentro de masas de la Tierra (X, Y, Z) o geodsicas (, , h). El sistema tiene las

    siguientes caractersticas:

    - Origen en el Centro de Masas de la Tierra.- El eje Z es paralelo al polo medio.- El eje X es la interseccin del meridiano de Greenwich y el plano del ecuador.- El eje Y es perpendicular a los ejes Z y X, y coincidente con ellos en el Centrode Masas terrestre.- Las coordenadas geodsicas estn referidas a un elipsoide de revolucin conlas siguientes caractersticas:

    * Semieje mayor (a) : 6.378.137 m.* Inversa del aplanamiento (1 / f) : 298,257223563* Velocidad angular de rotacin () : 7.292.115 10 -11 rad / s.

    La transformacin de las coordenadas WGS84 a otro sistema de referencia, yviceversa, es posible con transformaciones tridimensionales de siete parmetros, yasean calculadas (donde deberemos conocer al menos las coordenadas de trespuntos en ambos sistemas) o establecidas por algn organismo con una gran base dedatos. Para realizar una transformacin correcta debemos definir el elipsoide al quequeremos referir nuestras coordenadas, la proyeccin y la zona. A modo de ejemplo, siqueremos transformar puntos con coordenadas WGS84 a coordenadas en el Datumpara Chile tenemos Psad_56 y Sad_69, deberemos especificar en cual de ellso

    trabajaremos, proyeccin UTMS y zona 18 y 19 (segn el huso donde se encuentren lospuntos).

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    11/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 11

    Existen otros tipos de transformaciones, como las bidimensionales, las decoordenadas planas y altura, y aquellas en que se introducen modelos del Geoide(globales o zonales) con el fin de obtener alturas ortomtricas.

    2.5. EL SECTOR DE CONTROL.

    Este sector tiene como misin el seguimiento continuo de todos los satlites dela constelacin NAVSTAR para los siguientes fines:

    - Establecer la rbita de cada satlite, as como determinar el estado de susosciladores.

    - Hallados los parmetros anteriores, emitirlos a los satlites para que stospuedan difundirlos a los usuarios.

    De este modo, el usuario recibe la informacin de las efemrides de posicinde los satlites y el error que se est produciendo en su reloj, todo ello incluido en el

    mensaje de navegacin.Las Estaciones de Control de la constelacin son fundamentalmente:

    - Colorado Springs (U.S.A.). Central de clculo y operaciones.- Ascensin (Atlntico Sur).- Hawai (Pacfico Oriental).- Kwajalein (Pacfico Occidental).- Diego Garca (Indico).

    Existen adems otras estaciones de seguimiento (lser, radar y pticas), cuyo fines la obtencin de efemrides que no estn afectadas por la disponibilidad selectiva,denominadas precisas, y que estn al alcance del usuario a travs de organismoscientficos como el IGS (International Geodinamic Service) o el NGS (National GeodeticSurvey). Con ellas, tenemos la seguridad de posicionarnos en el sistema WGS84 con loserrores tpicos del sistema.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    12/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 12

    2.6. EL SECTOR DE USUARIOS.

    Este sector lo compone el instrumental que deben utilizar los usuarios para la

    recepcin, lectura, tratamiento y configuracin de las seales, con el fin de alcanzarlos objetivos de su trabajo. Los elementos son el equipo de observacin y el softwarede clculo, que puede ser objeto de uso tras la campaa de observacin, o bienrealizable en tiempo real, donde se obtienen los resultados in situ.

    Equipo de observacin. Lo componen la antena, el sensor y la unidad decontrol o controlador.

    - La antena de recepcin tiene la misin de recibir las radiacioneselectromagnticas que emiten los satlites y transformarlas en impulsoselctricos, los cuales conservan la informacin modulada en las portadoras.Se denomina centro radioelctrico de la antena al punto que se posiciona

    en nuestra observacin. Dado que ste no suele coincidir con el centrofsico, es conveniente orientar todas las antenas de una misma observacinen la misma direccin con el fin de que el error se elimine.

    - El sensor recibe los impulsos de la antena receptora, y reconstruye einterpreta los componentes de la seal, es decir, las portadoras, los cdigosy el mensaje de navegacin. En definitiva, lo que hace es demodular laseal original.

    El proceso es el siguiente, el sensor correla los cdigos, es decir, lo compara conuna rplica que l mismo genera, y de este modo halla el tiempo que ha tardado enllegar la seal al receptor, obteniendo la distancia al satlite multiplicando esadiferencia de tiempos por el valor de la velocidad de propagacin de las ondas en elvaco (aproximadamente unos 300.000 Km/s). Como estas distancias estn afectadasde errores, se las denomina seudodistancias.

    El controlador realiza las siguientes tareas:* Controlar el sensor.* Gestionar la observacin.* Almacenar los datos.

    En definitiva, con l vamos a marcar las pautas y modos de trabajo queconsideremos oportunos en cada caso. Entre estas pautas destacan:

    * Tipo de observacin (esttica, stop & go, cinemtica, etc.).* Parmetros de la observacin (mscara de elevacin, modo de grabacin,determinacin de las pocas, datos meteorolgicos, etc.).* Estado y salud de los satlites.

    * Seguimiento de los mismos y calidad de la seal que transmiten.* Filtrado de observaciones y datos.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    13/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 13

    * Definicin y atributos de los puntos de observacin.* Estados de aviso en conceptos de geometra y prdidas de ciclo.* Definicin del sistema de referencia.* Tiempos de observacin y actualizacin de tiempos.

    * Control del nivel energtico.* Posicin inicial y secuencial.* Etc.

    2.7. Tipos de receptores. Fundamentalmente existen:

    2.7.1. Navegacin. Reciben nicamente observables de cdigo (tiempos).Son los instrumentos menos precisos, aunque su evolucin est siendoespectacular. Sus aplicaciones ms comunes son la navegacin, catastro,GIS y levantamientos de escalas menores de 1/ 5000 en los mssofisticados.

    2.7.2. Monofrecuencia. Reciben las observables de cdigo y fase de laportadora L1. La precisin de estos instrumentos ya es significativa, y sonde aplicacin topogrfica y geodsica en pequeas distancias (hasta100 km).

    2.7.3. Bifrecuencia. Reciben las observables de cdigo y fase de lasportadoras L1 y L2. La precisin y el rendimiento son mucho mayoresdebido a la posibilidad de combinar los datos y formar en post-procesocombinaciones de observables que agilizan el clculo y eliminan loserrores de retardo atmosfrico. Estn indicados para trabajos de precisiny all donde el rendimiento y los buenos resultados requeridos seanmximos.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    14/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    15/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 15

    3.1. . DESCRIPCIN Y CONSTITUCIN DEL SISTEMA.

    El Sistema GLONASS, al igual que el Sistema GPS, est formado por tres sectores

    fundamentales: el Sector de Control, el Sector Espacial y el Sector Usuario.

    3.2. . SECTOR DE CONTROL.

    El Sector de Control est formado por un Sistema Central de Control (SCC) en laregin de Mosc (Golitsyno-2) y una red de estaciones de seguimiento y control(Command Tracking Stations, CTS), emplazadas por todo el rea alrededor de Rusia. ElSector de Control GLONASS, al igual que el de GPS debe seguir y vigilar el estado desus satlites, determinar las efemrides y errores de los relojes de los satlites, es decir, ladiferencia entre el tiempo GLONASS y la escala de tiempo UTC(SU). Adems tambindeben actualizar los datos de navegacin de los satlites. Estas actualizaciones serealizan dos veces al da.

    Las estaciones de control (CTSs) realizan el seguimiento de los satlites yalmacenan los datos de distancias y telemetra a partir de las seales de los satlites.La informacin obtenida en las CTSs es procesada en el Sistema Central de Control(SCC) para determinar los estados de las rbitas y relojes de los satlites, y paraactualizar el mensaje de navegacin de cada satlite. Esta informacin es enviada a

    cada satlite por medio de las CTSs. Las CTSs calibran peridicamente los datos dedistancias a los satlites mediante lser. Para ello, los satlites GLONASS van provistosde unos reflectores especiales.

    La sincronizacin de todos estos procesos en el Sistema GLONASS es muyimportante. Para conseguir esta sincronizacin, se dispone de un reloj atmico dehidrgeno de alta precisin, el cual determina la escala de tiempo GLONASS. Lossatlites GLONASS llevan a bordo un reloj de cesio y se sincronizan respecto a la StateEtalon UTC(CIS) en Mendeleevo, a travs de la escala de tiempo del sistema GLONASS.

    A todas estas estaciones de control debemos aadir otras estaciones de

    seguimiento que se utilizan para obtener los parmetros de transformacin del SistemaGLONASS PZ-90 al Sistema GPS WGS-84, adems de la determinacin de las rbitas yobservacin y anlisis de las anomalas de los satlites. Estos parmetros de

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    16/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 16

    transformacin se aplican cuando se trabaja con el sistema combinadoGPS/GLONASS. Estas estaciones estn repartidas por todo el mundo y utilizan tcnicaslser, radar y pticas. Estos parmetros son calculados por mnimos cuadradosutilizando 9 das de datos de seguimiento.

    La calidad de las posiciones estimadas obtenidas a partir de GLONASS escomparable a la que se obtiene con GPS cuando la Disponibilidad Selectiva estdesactivada. El valor del rms (URE) en la determinacin de las rbitas para GLONASSes de aproximadamente 10 m.

    El Gobierno de la Federacin Rusa ha declarado que GLONASS proporcionara los usuarios civiles una precisin en toda la Tierra para el posicionamiento absolutoen tiempo real basado en medidas de cdigo de unos 60 m en horizontal (99.7%) y deunos 75 m en vertical (99.7%). Los rusos han anunciado que no tienen previsto introducirninguna medida intencionada de degradacin de la precisin del sistema.

    Las estaciones de control de las Fuerzas Espaciales Rusas (RSF) publican unosboletines, llamados NAGUSs para los usuarios GLONASS con noticias, estado yanomalas del sistema, para as anunciar la inutilidad de alguno o varios satlites. Otrasorganizaciones, como GLONASS Group del Laboratorio de Lincoln de Massachusetts oel DLR-DFD Neustrelitz Remote Sensing Ground Station en Alemania, tambin controlanla actividad de GLONASS.

    Las anomalas se producen cuando los parmetros que manda el satlite en sumensaje de navegacin son incorrectos y el parmetro de salud indica que est sano.El resultado es una incorrecta pseudodistancia y trae consigo posicionamientosincorrectos. Las anomalas del sistema se determinan por medio de las estaciones decontrol, que hacen uso del algoritmo RAIM. Esto consiste en receptores autnomos deseguimiento ntegro que detectan anomalas en la transmisin de datos, an figurandoun buen estado de salud en los mensajes de navegacin y almanaques. Adems, siun receptor dispone de este algoritmo RAIM puede detectar fcilmente estasanomalas.

    Parmetros del Datum PZ-90.

    Parmetro Valor

    Rotacin de la Tierra 72.92115 10-6 rad/sConstante Gravitacional 398600.44 109 m3/s2Constante Gravitacionalde laatmsfera

    0.35 109 m3/s2

    Velocidad de la luz 299792458 m/sSemieje mayor delelipsoide

    6378136 m

    Aplanamiento del elipsoide 1 / 298.257839303Aceleracin de lagravedad en el Ecuador

    978032.8 mgal

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    17/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    18/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 18

    - Error horizontal (m): 20.6 (50%)48.4 (95%)62.9 (99%)

    - Error vertical (m) : 26.7 (50%)81.7 (95%)105.1 (99%)

    * Posiciones estimadas con la combinacin GPS/GLONASS:

    - Error horizontal (m): 6.5 (50%)14.9 (95%)25.8 (99%)

    - Error vertical (m) : 16.7 (50%)41.8 (95%)49.5 (99%)

    Con la disponibilidad de receptores GPS/GLONASS, el usuario puede teneracceso a un sistema combinado de hasta 48 satlites (con la dos constelacionescompletas). Con todos estos satlites, los trabajos en desfiladeros y otras localizacionesde visibilidad restringida, tales como reas boscosas, etc., es mejorada debido a laposibilidad de mayor informacin de ms satlites. Adems, una mayor constelacinde satlites tambin mejora la ejecucin del posicionamiento diferencial en tiemporeal, ya que, el tiempo menor de toma de datos, con respecto a un posicionamientodiferencial calculado en post-proceso, se ve compensado por la obtencin de unamayor informacin de ms satlites. Pero eso no es todo, adems el tiempo deinicializacin para alcanzar precisiones de nivel centimtrico mejora en un factor de 3a 6 con una constelacin de 48 satlites.

    El posicionamiento posee una integridad mayor. Para un nivel de confianza de99.9% el posicionamiento con GPS requiere una recepcin continua de 6 o massatlites en sus constelacin de 24 satlites. Para el mismo nivel de confianza, usandoGPS/GLONASS se requiere una recepcin continua de 7 satlites de los 48 de lacombinacin. Las operaciones de cdigo diferencial vienen a ser ms simples. Debidoa que no existe una degradacin deliberada de la precisin, el trabajo con GLONASSdiferencial requiere mucha menor cantidad de correcciones. Es posible la deteccindel 100% de los fallos, tanto en disponibilidad de los satlites, como en la calidad de lainformacin que transmiten, gracias a la existencia de los RAIM (Receiver AutonomousIntegrity Monitoring), que son receptores autnomos de seguimiento ntegro queutilizan unos algoritmos que detectan anomalas en la transmisin de datos, an

    figurando un buen estado de salud en los mensajes de navegacin y almanaques.

    Las principales ventajas del uso combinado GPS/GLONASS son la mejora en lageometra de los satlites y la mitigacin de la Disponibilidad Selectiva. Las posicionesse estiman usando los parmetros de transformacin entre el sistema PZ-90 y el WGS-84.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    19/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    20/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    21/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    22/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    23/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    24/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    25/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 25

    1. Con cable USB2. Conectar cable USB a Puerto USB, luego conectar a PC

    3. El computador preguntara por elemento nuevo encontrado y debemosindicarle donde se encuentra el archivo USBDesde el CD de datos copiaremos la carpeta sealada, en Escritorio de PC

    En la carpeta PC-CDU Lite encontraremos lo siguiente

    Luego en la pantalla nos preguntara donde se encuentra el archivo necesario pararealizar la conexin entre Hiper y PC mediante USB. Terminado lo anterior conectamosel gps mediante PC-CDU como lo muestra la imagen:

    Al marcar Port USB nos mostrara automaticamente el ID o identificador electronico delequipo que emplearemos:

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    26/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 26

    Configuracion de trabajo sin uso de libreta de campo:

    Luego de configurar la antena y la bateria nos dirigimos a Pestaa MinTer

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    27/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    28/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    29/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 29

    Aca devemos crear las carpetas necesarias para bajar nuestros datos, se recomiendahacer uan carpeta general(nombre proyecto), dentro de esta una carpeta por dia detrabajo y dentro de cada dia de trabajo crear la cantiada de carpetas necesariascomo equipos GPS se emplearon, cada carpeta con el N/S de cada equipo.

    luego de tener creardas las carpetas nos devolvemos aDow nload Fi ledode nos mostrar nuevamente los archivos y la carpeta en la cualquedaran. Esto se repite por cada uno de los GPS que se neceite bajar los datos

    se marcan lso archivos necesarios y luego se apretaDown load, nos mostrara un icono Rojo, Azul y Verde, Rojo archivo bajando, Azul enEspera y Verde ya bajado

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    30/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    31/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    32/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    33/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 33

    Display:

    Opcin en la que se configura las precisiones que se muestran en el proyecto (

    Digits alter decimal, quiere decir unidades de Centmetros) .Angles: tipo de ngulos sexasegimal o centecimalStrings: mostrar cdigo de los puntos

    Coodinate SystemsAca podemos elegir la proyeccion que necesitamos emplear, por ejemplo

    UTMSouth

    UnitsAca configuramos sistema de medicion Plana (mts) y Angular (gons)

    SaveNos indica cuanto tiempo tardara el programa en crear un backup o auto

    grabacion si no se ocupa por un lanzo mayor a.

    Quality ControlNos indica la precision con la que deseamos trabajar.

    EN LA OPCION PP STATIC ES BUENO 2 CM EN LA HZ Y 2 CM EN LA VETRICAL

    Process1. Adjustment

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    34/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    35/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    36/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 36

    En la flecha desplegable buscamos las coordenadas que necesitamos UTMSouth

    , aca buscamos la zona a emplear Z18 o Z19

    dependiendo donde esta ubicado nuestro trabajoLuego de activarlas, eleguimos la que necesitamos en nuestro ejemplo Z19, tras estonecesitamos configurar el Datuma emplera, eliguiendo de la gama de Datum que nosentrega el program, los mas usados son:

    WGS-84 Psad_56_10 Psad_56_2 ProAmer

    Es necesario realizar una triangulacion con puntos coordenados anteriormente parasaber eleguir correctamente cual datum se aproxima mas a la zona donde estamostrabajando; en nuestro ejemplo se emplera WGS-84

    se busca igual como la zona horaria a emplear

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    37/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 37

    Hacer click a esta opcin que permite mostrar Grilla

    para elegir un Geoide.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    38/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 38

    Luego de configurar todo el trabajo, debemos importar los datos RAW de nuestrotrabajo con GPS; para eso seguiremos los sigueintes pasos:Importar datos:

    Luego nos aparecera la siguiente pantalla:

    aca debemos buscar los archivos que bajamoscon anterioridad al PC. Se eligen todos lo sarchivos qu etrabajen en le proceso decalculo.

    Luego en pantalla vermos lo siguiente:

    Vectores formando una poligonal o una radiacion desde un punto, en nuestroejemplo es una poligonal.

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    39/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 39

    V.- Post- Proceso

    Para preparar los datos y poder procesarlos es necesario definir cual es la Base ycuales son sus coordenadas.

    Seleccionar el punto conocido (Base)

    Botn Derecho Propieties

    Aparece la siguiente ventana

    elegimos punto de control total (Verticalmente y planimetricamente) por eso se selecciona la opcin Both en el menControl. Con esta operacin queda ese punto como punto de control.

    En la Lengeta coordinates

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    40/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    41/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Mar del Plat 2147 Providencia Santiago Fono : (56-2) 372 89500 372 8917Fax : (56-2) 372 8904 mail :[email protected] www.microgeo.cl Pag. 41

    Luego se procesan los datos seleccionando en el men desplegable Process/ GPS +PostProcessing

    Con lo que comienza el clculo de modelos matemticos que permiten la correccindiferencial.

    Se pueden ver los distintos resultados a travs de las lengetas que se muestran en laparte inferior de la pantalla.

    Luego debemos distribuir los errores en las mediciones o calcular el cierre de lapoligonal para eso empleamos :Adjustment

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    42/43

  • 7/22/2019 Uso GPS Topcon

    43/43

    Microgeo S.A.ES TIEMPO DE INNOVAR

    TECNOLOGA DE PUNTA. COMPROMISOEMPRESARIAL

    Con lo que se muestran las coordenadas finales de los puntos.

    Project Summary

    Project name: demo.ttpSurveyor:Comment:Linear unit: MetersProjection: UTMSouth-Zone_19 : 72W to 66WGeoid:

    PointsName

    Grid Northing(m)

    Grid Easting(m)

    Elevation(m)

    Code

    EQ010309b_O074 6748258.712 382084.946 4011.009EQ020309c_37Y8 6738353.511 393984.766 3323.745EQ030309b_1BSW 6744945.51 382219.833 2698.904EQ030309c_1BSW 6744945.513 382219.845 2698.933EQ030309d_1BSW 6754350.341 392022.696 3768.211

    Repeated Observations

    Name Type Dev N(m) Dev E(m)DevU(m)

    no data met

    .