GPS, LORANC Y MODULACIÓN DGPS

Diagrama de bloques de una estación DGPS. Explicarlo.

El sistema GPS diferencial o DGPS es aquel sistema que nos proporciona correcciones de los datos recibidos por los satélites GPS, con el fin de proporcionar una mayor precisión en la posición calculada. Se implementó fundamentalmente a la introducción de la disponibilidad selectiva (SA).

La estación de referencia está compuesta por:

• Un receptor GPS
• Un microprocesador, para calcular los errores del sistema GPS y generar la estructura de los mensajes enviados a los receptores.
• Transmisor, para establecer un enlace de datos unidireccional hacia los receptores de los usuarios finales.

El equipo del usuario está compuesto por un receptor DGPS(GPS+ Receptor del enlace de datos desde la estación monitorizada).

El procedimiento del diagrama de bloques es el siguiente:

• El fundamento radica en el hecho de que los errores producidos por el sistema GPS afectan por igual o de forma muy similar a los receptores próximos entre sí. Los errores están fuertemente correlacionados en los receptores próximos.  Un receptor GPS fijo en tierra (de referencia) que conoce exactamente su posición de antemano, recibe la posición dada por el sistema GPS, y puede calcular los errores producidos por éste, comparándola con la verdadera, conocida de antemano. Este receptor transmite la corrección a los receptores próximos a él, y así éstos pueden, a su vez corregir los errores producidos por el sistema dentro del área de cobertura de transmisión de señales del equipo GPS de referencia.

Con el DGPS podemos corregir y disminuir errores como:

• Disponibilidad selectiva
• Disminuir errores producidos por el retardo que originan la troposfera e ionosfera
• Errores de efemérides, orbitales y de reloj

Para que este procedimiento de disminución de errores funcione la estación de referencia debe situarse generalmente a menos de 1000km.

Diferencias entre el GPS y el GLONNASS

• Los satélites GPS son menos pesados y menos robustos que los Glonnass. Sin embargo, los Glonnass tienen una tecnología menos puntera, por eso duran menos.
• La necesidad de alimentación de los GPS es mucho menor que en los Glonnass.
• Rendimiento en las células solares bastante inferior en los GLONASS (1 año) respecto al GPS (15 años) en sus primeras versiones.
• La capacidad de los rusos para poner satélites en órbita es mucho mayor (3 satélites por lanzamiento) frente a los estadounidenses (1 por lanzamiento).
• El GLONASS tiene 3 órbitas y en cada uno tiene 8 satélites por órbita. Esto hace que la cobertura sea mayor que en el GPS.
• El ángulo de inclinación sobre el plano ecuatorial es distinto (64.8 frente a los 55 del GPS).
• Los satélites GLONASS están a una altura un poco inferior que los GPS. El período de revolución es mucho menor en GLONASS (11h15’) que en GPS (12h).
• La diferencia más importante es que el GLONASS trabaja a distinta frecuencia, cada satélite trabaja con su frecuencia, pero con mismo código, caso contrario respecto al GPS. También la duración de almacenamiento de trasmisión es distinta y con una diferencia notable. En el GLONASS está sobre los 2.5 minutos frente a los 12.5 del GPS.

EGNOS

Trabaja con la constelación GPS y GLONASS. La primera fase es para cumplir los requisitos de la aviación civil. La segunda fase es para integrar este sistema en el desarrollo del sistema Galileo. Está compuesto por:

• El segmento terrestre, que se encargará de procesar las señales de los satélites GPS y GLONASS.
• El segmento espacial, (satélites geoestacionarios) que se encargarán de trasmitir a los usuarios las correcciones calculadas por dicho segmento de tierra.

Una vez completo el sistema EGNOS habrán 4 estaciones maestras de control, y todas tendrán:

• Un control central que facilite el seguimiento y control
• Un procesado central, necesario para proporcionar correcciones EGNOS, asegurar la integridad del sistema EGNOS para los usuarios y utilizar un canal independiente para comparar las correcciones.

El sistema EGNOS tendrá 34 estaciones monitoras que nos proporcionarán datos técnicos como:

• Receptor GPS/GLONASS/GEO.
• Un reloj atómico.
• El EGNOS RIMS basado en TCP/IP.

Sus funciones son básicamente, demodular mensajes y apoyo de detección de anomalías en las señales. La primera fase del prevé 7 estaciones de tierra, 5 de las cuales engancharán mensajes EGNOS para INMARSAT III en la región oceánica atlántico y la región oceánica indico y 2 de los cuales engancharán mensajes con los satélites Artemis. Con este sistema se pretende que los aviones tengan una integridad y precisión en los vuelos pero todavía no se utilizará en aterrizajes. Su función será:

1.  Generar una señal GPS y transmitirla a un geotransportador.

2.  Sincronizar esta señal para la salida de la banda L1 GEO por la antena.

3. Control del código/carga

4. Transmitir el GIC y WAD de los mensajes para los satélites en orbitas geoestacionarias.

DEFINICIONES

CEP: Error circular probable. Un círculo, centrado en la posición verdadera de la antena, contiene el 50 por ciento de los puntos en una gráfica de dispersión en el plano horizontal.

SEP: Error esférico probable. Una esfera,  centrada en la posición verdadera de la antena, contiene el 50 por ciento de los puntos en una gráfica de dispersión tridimiensional.

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