Sistemas G.N.S.S.
La topografía mediante GPS/ G.N.S.S. es el uso de las señales GPS/GNSS a través de un receptor y una antena GPS/GNSS para determinar la forma, los límites y la posición de objetos o puntos en el espacio en relación con otras formas, límites o puntos. Esto sustituye a los métodos ópticos y mecánicos tradicionales de topografía que se basan en teodolitos y equipos de medición de distancias que utilizan mediciones angulares y lineales y la aplicación de los principios de la geometría y la trigonometría.
¿Qué diferencia existe entre GPS y GNSS?
G.N.S.S. (Sistema Global de Navegación por Satélite) es el nombre colectivo de los diferentes tipos de sistemas de navegación por satélite utilizados en todo el mundo, incluyendo GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, etc. Los sistemas basados en el GNSS pueden acceder a varios sistemas de satélites en cualquier momento para aumentar la precisión, la redundancia y la disponibilidad. Puede acceder a varios sistemas de satélites en cualquier momento para aumentar la precisión, la redundancia y la disponibilidad.
Por otro lado, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de posicionamiento global por satélite lanzado por Estados Unidos. Los sistemas basados en el GPS sólo pueden acceder a los satélites lanzados por el Departamento de Defensa estadounidense (DoD). Aunque el GPS se desarrolló en Estados Unidos, se utiliza en todo el mundo para diversas aplicaciones de posicionamiento. Otras tecnologías GNSS son relativamente nuevas y tardarán en generalizarse.
¿Cómo funciona el sistema de GPS?
El GPS es un sistema. Se compone de tres partes: satélites, estaciones terrestres y receptores.
Los satélites actúan como las estrellas de las constelaciones: sabemos dónde deben estar en cada momento.
Las estaciones terrestres utilizan el radar para asegurarse de que están realmente donde creemos que están.
Un receptor, como el que puedes encontrar en tu teléfono o en el coche, está constantemente escuchando la señal de estos satélites. El receptor calcula la distancia a la que se encuentran algunos de ellos.
Una vez que el receptor calcula su distancia desde cuatro o más satélites, sabe exactamente dónde estás. Y ¡listo! Desde kilómetros de altura en el espacio se puede determinar tu ubicación en tierra con una precisión increíble. Por lo general, pueden determinar dónde estás a unos pocos metros de tu ubicación real. Sin embargo, los receptores de más alta tecnología pueden determinar tu ubicación con una precisión de unos pocos centímetros.
¿Cómo de preciso es un GPS en topografía?
El GPS para topografía proporciona una precisión centimétrica cuando se utilizan métodos de posicionamiento RTK y una precisión subcentimétrica cuando se utilizan algoritmos de posprocesamiento.
El sector de la topografía fue uno de los primeros en adoptar la tecnología GNSS, que ha aumentado drásticamente la velocidad y la productividad de los topógrafos profesionales mediante el uso de la precisión centimétrica a demanda a través del posicionamiento cinemático en tiempo real (RTK).
¿Qué constelaciones G.N.S.S. existen?
Los cuatro sistemas GNSS mundiales son: GPS (Estados Unidos), GLONASS (Rusia), Galileo (UE) y BeiDou (China). Además, hay dos sistemas regionales: QZSS (Japón) e IRNSS o NavIC (India).
G.P.S. (UNITED STATES)
El GPS es el sistema GNSS más antiguo; entró en funcionamiento en 1978 y se utiliza en todo el mundo desde 1994.
La necesidad de una capacidad de navegación militar independiente fue el impulso para la innovación del GPS. El ejército estadounidense fue el primero en darse cuenta de ello. Y fue en 1964 cuando se introdujo el sistema Transit, también conocido como NAVSAT, utilizaba el efecto Doppler para proporcionar posicionamiento y navegación a los submarinos con misiles y a los buques de superficie, así como para realizar estudios hidrográficos y geodésicos para el ejército estadounidense. Más tarde, el GPS se puso a disposición del público. En la actualidad, el GPS cuenta con 33 satélites, 31 de los cuales están operativos en órbita. El mantenimiento del GPS corre a cargo de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos, que se han comprometido a mantener operativos al menos 24 satélites GPS. Hasta la fecha, el GPS ha lanzado 72 satélites.
GLONASS (Russia)
GLObal NAvigation Satellite System o GLONASS es el sistema de navegación global de Rusia. GLONASS comenzó a funcionar en 1993 con 12 satélites en dos órbitas a una altura de 19.130 km. En la actualidad, hay un total de 27 satélites en órbita, todos ellos operativos. GLONASS es usado por las Fuerzas de Defensa Aeroespacial rusas y es el segundo sistema de navegación alternativo en servicio.
Galileo (Unión Europea)
Galileo es la constelación de GNSS de la Unión Europea, que está siendo creada por la Agencia Espacial Europea, y la Agencia Europea de GNSS la operará. Galileo es un sistema de navegación global disponible para uso civil y comercial. El sistema Galileo completamente desplegado constará de 30 satélites operativos y 6 de repuesto en órbita. En la actualidad, 22 de los 30 satélites están en órbita. Galileo comenzó a ofrecer una capacidad operativa temprana a partir de 2016 y se espera que alcance su plena capacidad operativa en 2020.
BeiDou (China)
BeiDou es el sistema de navegación por satélite de China. Hay un total de 22 satélites operativos en órbita, con una constelación completa de 35 satélites prevista. BeiDou tiene dos constelaciones independientes, BeiDou-1 y BeiDou-2. BeiDou-1, conocido como la primera generación, era una constelación de tres satélites. Comenzó a operar en el año 2000 y proporcionó una gama limitada de servicios de navegación, principalmente para los usuarios de China y sus alrededores. BeiDou-1 dejó de funcionar a finales de 2012.
BeiDou-2 (también conocido como COMPASS) es la segunda generación del sistema; entró en funcionamiento en 2011 con unos diez satélites en órbita. Su próxima generación es BeiDou-3.El primer satélite BDS-3 se lanzó en marzo de 2015.En enero de 2018 se lanzaron nueve satélites BDS-3.Se espera que BeiDou-3 esté plenamente operativo a finales de 2020.
QZSS (Japan)
El Sistema de Satélites Quasi-Zenith es el sistema regional de navegación por satélite de Japón que aún está en construcción por el Centro de Investigación y Aplicación de Posicionamiento por Satélite de Japón. Según los planes, la constelación QZSS tendrá 7 satélites, de los cuales 4 ya están en órbita. Se espera que el QZSS esté operativo a finales de 2018, donde proporcionará servicios de posicionamiento altamente precisos y estables en la región de Asia-Oceanía. El QZSS será compatible con el GPS.
IRNSS ― NAVIC (India)
El Sistema Regional de Navegación por Satélite de la India (IRNSS), que posteriormente recibió el nombre operativo de "NavIC" o "Navegación con Constelación India", es un sistema regional de navegación por satélite para la India. Lanzado y operado por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO), el IRNSS cubre un área de hasta 1.500 km en la India y sus alrededores. Hay siete satélites en órbita, pero el primer satélite, el IRNSS A, se lanzó el año pasado después de que la ISRO informara de que los tres relojes atómicos habían fallado y actualmente no son funcionales.
La ISRO intentó lanzar un satélite de sustitución en agosto de 2017, pero el intento fracasó debido a un raro incidente en el que el escudo térmico del cohete no se separó para liberar el satélite. En la actualidad, tres de los satélites del IRNSS están en órbita geoestacionaria, mientras que los otros cuatro están en órbita geosincrona. Pasará algún tiempo antes de que la India pueda recibir los servicios del IRNSS.