Archivo de la Categoría “gps”

Hoy vamos a hablar de GPS, o mejor dicho, de GNSS.  Hace pocos días cayo en mis manos un documento, muy explicativo, realizado por mi compañero Jesús Santos a raiz de un nuevo producto lanzado por la empresa Fastrax que muchos conocéis. Creo que puede ser de bastante interés para muchos de vosotros, sobre todo los que os dedicáis al tema de localización. Así que aquí os os pongo el artículo.

¿Qué es GNSS?

GNSS significa Sistema Global de Navegación por Satélite. Vamos, que “módulos GNSS” son eso, receptores de satélites, sean de la marca o país que sean. Lo que pasa es que usamos la palabra receptores GPS para todo lo relacionado con la localización, y está bien indicado, pero no sólo hay ese sistema americano, hay otros muchos:

  • GLONASS sistema Ruso
  •  Beiuou-2/Compass en China
  • QZSS Japón
  • Gagan en India
  • Y esperemos que el Europero Galileo previsto para el 2014 …

Fastrax tiene un módulo GNSS., El IT600 (basado en un chipset de ST). Lo estupendo de este módulo GPS es que puede funcionar tanto con el sistema americano GPS, con el sistema ruso GLONASS, como con ambos de forma simultánea.

Alguno pensará … ¿y esto en que me beneficia?

La respuesta es que el receptor funcionará en las condiciones más extremas. Supongamos una calle con edificios altos (lo que se llama cañon urbano). El receptor no solo podrá ver los pocos satélites GPS, sino que también podrá usar los GLONASS.

Veámoslo con un ejemplo.  Fijaros en el gráfico siguiente. Azul claro satélites GPS. Azul oscuro satélites GLONASS.  Ahí tenéis al módulo IT600 trabajando con 22 satélites simultáneamente.

gps-glonass-it600

  Lee el resto de esta entrada »

Etiquetas:

Comments 1 Comentario »

Mi compañero Jesús Santos, gran experto en GPS y GSM, me ha enviado esta mañana una noticia por email que no me puedo resistir a publicar. Además ha tenido el detalle de escribirlo en el estilo que me gusta, a modo pregunta / respuesta. :)

Y es que se anuncia que, después de muchos años de pruebas e historias, el sistema EGNOS está por fin operativo.
 
 
Muy bien, ¿y qué es esto del EGNOS?
 
Pues son 3 satélites geoestacionarios (dícese de aquellos que giran a la misma vez que la tierra, es decir, que siempre están en el mismo punto) colocados entre el Océano Atlántico y Europa. Son satélites añadidos a los ya existentes del sistema GPS, es decir, no los substituyen, los complementan.

Estos satélites son controlados por 40 estaciones terrestres con las que hablan. Actualmente estos satélites son gestionados por la Agencia Espacial Europea (ESA)
 
 
¿Y de qué hablan, del tiempo, de salud?
 
Pues sí, más o menos. Las estaciones terrestres envian a estos 3 satélites, información del resto de constelación de satélites GPS y sobre la salud de los mismos, desviaciones de su ruta y sobre todo, los cálculos de correcciones de estas órbitas, de timing, correcciones debidas a la atmósfera (más concretamente la ionosfera), etc.  Estos tres satélites geoestacionarios después, con todos los datos, hacen sus cálculos y nos envían una información más fiable sobre el sistema GPS.
 

sbas


Lee el resto de esta entrada »

Etiquetas: , , ,

Comments 13 Comentarios »

¿Qué es el sistema GPS?

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) utiliza una red de Satélites estadounidenses para triangular la posición, es decir, básicamente utiliza el desfase de las señales recibidas por cada satélite para calcular la posición.

Esta red de satélites está formada por 24 unidades (con 4 satélites de reserva) pertenecientes a las fuerzas armadas de los EEUU. En un principio el uso de estos satélites era exclusivamente militar, luego pasó a ser también de uso civil aunque inducían errores para que el uso civil no tuviese excesiva precisión, y, finalmente, hace pocos años se eliminaron estos errores inducidos. Los satélites orbitan a 20.200 Km de altura en seis planos orbitales con una rotación de 12 horas exactas. La red de satélites ha sido diseñada para que en cualquier punto del planeta, exceptuando los polos terrestres, estén visibles un mínimo de 4 satélites (normalmente entre 8 y 12).

 

gps.gif

 

Que 4 satélites sean visibles es indispensable para poder conocer la posición exacta de un objeto en sus tres dimensiones. Este mínimo de cuatro satélites deben además estar visibles con un ángulo de elevación superior a 15º.
 
 
Algunas definiciones importantes.

En breve voy a publicar una serie de artículos prácticos de cómo utilizar distintos módulos GPS en función de las necesidades. Es importante conocer algunas deficiones sobre GPS, pues ayudarán posteriormente a la comprensión sencilla de la parte práctica.
 
 
Almanaque

Es la información enviada periódicamente por los satélites de la constelación, informando sobre el estado de ellos mismos y el resto de satélites de la red. Es decir, su nivel de salud, etc, etc. Esta información suele variar aproximadamente cada 4 meses.  La información del almanaque permite predecir la órbita y la posición de todos los satelites de forma aproximada. Cada satelite envía de forma individual los datos correspondientes al almanaque de todos los demás satelites.
 
 
Efemérides

Información enviada por los satélites, dando la posición precisa de los mismos. Esta información sí cambia frecuentemente, siendo actualizada por las estaciones de seguimiento de la Tierra. Los parámetros orbitales de los satélites se van actualizando a medida que su movimiento se ve alterado por la atracción del Sol y la Luna, la diferencia de gravedad entre distintas zonas de la corteza terrestre, viento solar, etc. Esta información de las efemérides normalmente cambia cada 4 horas. A diferencia del almanaque, en este caso cada satélite envía únicamente los datos de sus efemérides.
 
 
Arranque autónomo

Es la situación de arranque de un GPS que no tenga almacenado ni un almanaque, ni unas efemérides, por lo que debe descargar esta información de los satélites. Normalmente el tiempo a cielo abierto y despejado suele ser superior a los 90 segundos.
 
 
Cold start

Es la situación de arranque de un GPS con un almanaque válido almacenado, por lo que sólo tiene que descargar la información de los satélites. Los satélites envían la información de las efeméresis a una velocidad de 50bps por lo que el tiempo de adquisición suele ser de unos 45 segundos, en función del punto en el que se encuentre la transmisión de las tramas de información en el mometo del arranque del GPS.
 
 
Warm Start

Es la situación de arranque de un GPS con un almanaque y unas efeméresis válidas almacenadas. En este caso sólo se necesita obtener una referencia de tiempo y sincronización con la transmisión de los satélites. El tiempo de adquisición es de unos 7-15 segundos.
 
 
Hot Start

Es la situación de arranque de un GPS con un almanaque y unas efeméresis válidas almacenadas y una referencia de tiempo precisa. Esta situación suele darse en ciudades cuando “perdemos cobertura GPS” o cuando atravesamos un túnel con el coche. El tiempo de adquisición suele ser de entre 3 y 5 segundos.
 
 
MultiPath

Es una de las causas de errores de posicionamiento más importantes debido a las reflexiones sufridas por las señales de los satélites en edificios y otras estructuras de envergadura.  El multiPath introduce dos problemas: atenuación selectiva (si se reciben varias señales simultaneamente), e incremento de la distancia medida al satélite (ya que en vez de tomar la distancia real, se toma la distancia a través del multitrayecto).
 
 
Funcionamiento básico.

Cuando se activa el GPS se carga la tabla de información del almanaque, y, teniendo en cuenta la hora del dispositivo, el GPS predicirá qué satélites van a estar visibles por él en ese preciso momento. Una vez ha predecido estos satélites tan solo esperará recibir información de las efeméresis de ellos. Si el almanaque no es válido deberá ser cargado y se tendrá que buscar uno a uno todos los satélites, muchos de ellos no estando visibles, lo cual llevará bastante tiempo.

Los datos de las efemérides no serán validos si el GPS se desplaza varios cientos de kilómetros desde la última posición en la que se encendió, o en el caso de que no contenga una hora exacta en el reloj interno. Además, en este caso puede que los datos del almanaque no sean tampoco válidos, porque las posiciones de los satélites se estiman teniendo en cuenta la última posición adquirida por el GPS. Si se cambia de hemisferio o de cara del planeta (en un viaje desde USA a Europa), puede ocurrir que ninguno de los satélites previstos por el almanaque estén ahí. En este caso, tras unos minutos en los que el GPS reintenta recibir información de los satélites sin éxito, el sistema inicia una búsqueda en el cielo (Search the sky).

Comments 10 Comentarios »