Receptores GPSUn receptor para un Sistema de Posicionamiento Global debe captar las señales de cuatro de los satélites GPS para dar una completa posición tridimensional. Se puede obtener información mas limitada con solo dos o tres satélites. Diferentes tipos de receptores hacen uso de diferentes partes de la estructura de señal GPS. Las cantidades observables son 1. El código C/A sobre la portadora L1 (suficiente para posicionamiento +/-100 m).2. El código P sobre la portadora L1 3. El código P sobre la portadora L2 4. La fase de la portadora L1 5. La fase de la portadora L2 El uso de estos aparatos va desde la gama de receptores de mano y dispositivos de navegación personal, hasta herramientas de precisión topográfica. Las aplicaciones del sistema de posicionamiento global requieren diferentes tipos de receptores y hacen uso de las diferentes partes de la estructura de señal GPS .
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Posicionadores Manuales GPSEl tipo mas popular de receptor GPS es una unidad manual de posicionamiento y navegación, que controla el código C/A de la portadora L1 de la estructura de señal GPS. Estas unidades deben ser utilizados al aire libre con una vista clara del cielo, y son capaces de captar las señales de cuatro o más satélites GPS. Esas señales, le permite luego calcular las distancias a los cuatro satélites, y con esos datos, pueden calcular la posición sobre la superficie de la Tierra, en latitud y longitud, con una precisión de +/- 100 metros, 95% del tiempo. Pueden medir la altitud, con una seguridad de +/- 180 metros. Puesto que las cuatro señales recibidas, están estabilizadas por los relojes atómicos, la seguridad del tiempo de un reloj ordinario digital, es suficiente para los cálculos hecho con esas unidades manuales. En esas unidades manuales, se pueden establecer y almacenar puntos de referencia, así como las señales recibidas para calcular el rango y la dirección de esos puntos de referencia. También se pueden mostrar la velocidad y la dirección del recorrido. Esto deja en claro por qué se han vuelto extremadamente popular entre los excursionistas y cazadores. |
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GPS DiferencialSe pueden obtener precisiones sobre la posición de +/- 2 metros, mediante la comparación de un receptor GPS de campo, con un receptor fijo en una posición conocida. Los receptores para esta clase de posicionamiento, difieren de las unidades de mano populares, en que aquellos tienen memoria para almacenar los datos de, tanto las unidades estacionarias, como las móviles, y están calibrados para tomar los datos al mismo tiempo. En un procesamiento posterior, se comparan los datos de campo con los datos de la estación base para obtener una mayor precisión. Esta precisión se obtiene utilizando sólo el código C/A en la portadora L1 de la estructura de señal GPS.Para obtener incertidumbre en la posición por debajo de un metro en los DGPS, los receptores deben medir ambas señales, el codigo C/A y la fase en la portadora L1. Para incrementar la precisión, se debe realizar una secuencia de medidas de fase. Para realizar tales medidas en tiempo real, se debe usar un enlace de radio entra las estaciones de campo y la base. Una versión de mayor precisión de DGPS se llama GPS de posicionamiento relativo. |
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GPS de Posicionamiento RelativoLos evaluadores usan una versión mas sofisticada de GPS diferencial para obtener precisiones del orden de un centímetro para la diferencia en dos posiciones. El receptor GPS para este proceso, debe registrar el código C/A y la fase de la portadora L1 de la estructura de la señal GPS, en cada episodio del mensaje de navegación, del orden de cada 12 a 15 segundos. Los datos de los dos receptores se postprocesan, para obtener una precisión por debajo del centímetro. El mantenimiento de esta precisión para distancias por encima de 30 km., requiere receptores de frecuencia dual, que miden el código C/A mas la fase de ambas portadoras L1 y L2. Para la medida rápida de distancias largas y cortas, los receptores deben usar las 5 señales medibles de la estructura de la señal. |
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GPS CinemáticoSe pueden hacer medidas relativas "sobre el vuelo", con los paquetes cinemáticos en los receptores GPS, de modo que puedan tomar precisiones comparables a los GPS de posicionamiento relativo mientras nos movemos. El GPS cinemático en tiempo real, requiere un enlace de radio entre los receptores del campo y de la base. |
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Estructura de la Señal GPS Las dos portadoras y los dos códigos de señal del sistema GPS están derivados directamente de los osciladores del reloj atómico de a bordo. Por medio de la decodificación del mensaje de navegación de los tres satelites GPS, se puede calcular la posición sobre la Tierra. |
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