GNSS: todo lo que necesita saber.

Introducción

Antes de examinar la historia del Sistema mundial de navegación por satélite (GNSS, GNSS; en lo sucesivo denominado GNSS) o cinemática en tiempo real (RTK o Real Time Kinematic)

Esta es una descripción básica del sistema de navegación por satélite tal como lo conocemos, pero hoy damos un paso más para discutir un sistema de navegación por satélite avanzado conocido como GNSS. Cualquier sistema de navegación por satélite con capacidad de cobertura global se denomina sistema de navegación por satélite global o GNSS. Pero eso no es todo. GNSS tiene un arma secreta...

Una tecnología en la que GNSS se basa a menudo es la cinemática en tiempo real o RTK. La cinemática en tiempo real es una técnica de posicionamiento satelital global que ayuda a GNSS a mejorar la confiabilidad y precisión de los datos del objetivo. Cuando se trata de posicionamiento, posicionamiento y máxima precisión, la combinación de GNSS con RTK aumenta un nivel de precisión como ningún otro. RTK amplifica la señal de fase intercambiada entre el transmisor y el receptor, lo que proporciona precisión de nivel centimétrico y corrección de señal en tiempo real.

¿Qué es GNSS o Sistema Global de Navegación por Satélite?

Los sistemas satelitales de navegación global fueron desarrollados originalmente por la Fuerza Aérea de EE. UU., Cuando la tecnología se llamaba Sistema de Posicionamiento Global, o GPS, y solo podía ser utilizado por el ejército de EE. UU. Con el tiempo, la tecnología GPS se ha vuelto disponible para todos en este planeta. Ahora que todos los teléfonos inteligentes equipados con GPS son fácilmente accesibles para todos, los gobiernos de varios países han decidido llevar esta tecnología a un nivel más avanzado, preciso y a largo plazo. Por lo tanto, la aparición de los sistemas mundiales de navegación por satélite o GNSS se ha convertido en un fenómeno oficial para los consumidores del sector privado.

Actualmente, además de los Estados Unidos, GLONASS de Rusia y Galileo de la Unión Europea son los dos principales GNSS operativos que operan en la superficie de nuestro planeta. Con el advenimiento de la tecnología GNSS, comenzaron a operar muchas tecnologías de asistencia, conocidas como Sistemas de Navegación Regional. El concepto de tecnología es el mismo que el de GNSS, pero cubre menos áreas geográficas.

¿Cómo funciona el sistema global de navegación por satélite o GNSS?​​

Los satélites GNSS tienen dos ondas portadoras registradas en la banda L, a saber, L1 (1575,42 MHz) y L2 (1227,60 MHz). El propósito principal de estas dos longitudes de onda es transmitir señales desde un satélite conectado a la superficie de la tierra. Según Techopedia, el uso de la tecnología de banda L puede reducir la sobrecarga al tiempo que proporciona una conexión confiable que es menos propensa a interrupciones. La introducción de bandas L con la ubicación correcta de la antena ofrece una serie de ventajas para drones agrícolas

Por otro lado, los receptores GNSS ubicados en la superficie de la tierra consisten en una antena y una unidad de procesamiento. El propósito de la antena es recibir señales codificadas de satélites conectados, y la tarea de la unidad de procesamiento es decodificar las señales en información significativa.

Nota: Para determinar la posición de un receptor, GNSS debe recopilar datos de al menos tres satélites separados.

Cada satélite GNSS orbita la Tierra en un intervalo de 11 horas 58 minutos y 2 segundos. La información de tiempo transmitida por el satélite se transmite mediante códigos para que el receptor pueda determinar el intervalo de tiempo durante el cual se transmitió el código.

Las señales transmitidas desde el satélite contienen datos codificados que ayudan a los receptores a identificar su ubicación, y el receptor mismo se posiciona exactamente de acuerdo con la posición del satélite.

El receptor IC calcula la diferencia de tiempo entre el tiempo de transmisión y el tiempo de recepción de la señal codificada. Una vez que el receptor se coloca exactamente en relación con el satélite, la unidad de procesamiento traduce la ubicación del receptor en términos de latitud, longitud y altitud. Entonces, basado en este simple concepto, cada GNSS opera en la superficie de este planeta.

Aplicaciones de los servicios mundiales de navegación por satélite

La llegada de la tecnología GNSS ha cambiado el concepto de seguimiento de posición con un alto grado de precisión y amplia gama de cobertura. Hay varias aplicaciones GNSS importantes que han ayudado al mundo a ver un futuro mejor.

GNSS para navegación

Entre todas las demás tecnologías, el concepto de GNSS ha tenido un impacto importante en la tecnología de navegación. Recientemente, GNSS se ha incorporado a la industria automotriz, ahora casi todas las empresas automotrices están integrando la tecnología GNSS en sus modelos de automóviles. La integración de la tecnología GNSS ayuda al conductor a navegar fácilmente por rutas desconocidas para explorar las carreteras del mundo.

El uso de GNSS en los sistemas de navegación no se limita a los automóviles, ya que ahora la tecnología también se utiliza ampliamente en aviones. La cartografía preliminar del terreno y las actualizaciones del terreno en tiempo real de GNSS permiten a los pilotos evitar colisiones en el tráfico aéreo. Además, el GNSS utilizado en las cabinas de los aviones también utiliza tecnologías como WAAS o GBAS (LAAS) para mejorar la precisión del rumbo.

¿Qué es WAAS?

A diferencia de las ayudas a la navegación terrestres tradicionales, el Sistema de aumento de área amplia (WAAS) proporciona servicios de navegación en todo el Sistema de espacio aéreo nacional, según la Administración Federal de Aviación. Sistema o NAS para abreviar). WAAS proporciona información adicional a los receptores GPS / WAAS para mejorar la precisión y la integridad de las estimaciones de posición actuales.

¿Qué es GBAS o LAAS?

Históricamente, la Administración Federal de Aviación (FAA) una vez se refirió a lo que ahora llamamos GBAS, LAAS. Según el sitio web de la Administración Federal de Aviación, el sistema de aumento basado en tierra (GBAS) es un sistema que proporciona correcciones diferenciales y monitoreo de la integridad de los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS).

Además de la amplia gama de aplicaciones de GNSS en automóviles y aeronaves, GNSS también se utiliza para navegar en barcos / yates y barcos en la superficie del agua.

Nota: los barcos también utilizan un bloque funcional GNSS llamado "Hombre al agua" o abreviado. MULTITUD. Esta característica permite a la tripulación del barco identificar la ubicación de una persona que se ha caído al agua.

GNSS para topografía y cartografía geológica

La topografía geodésica y cartografía geológica es otra aplicación importante de GNSS. La mayoría de los receptores GNSS utilizan datos de señales generados en la frecuencia de onda L1 para realizar el mapeo geológico. Está equipado con un oscilador de cristal de precisión que ayuda a la onda a reducir los errores de reloj al mapear. Los investigadores también pueden realizar mediciones de alta precisión calculando la compensación adecuada entre los sensores GNSS.

Por ejemplo, si un área que se está deformando activamente (digamos un volcán) está rodeada por varias estaciones receptoras, entonces el GNSS puede ser útil para detectar cualquier tipo de deformación o movimiento del suelo.

Aplicaciones de GNSS en otras industrias

Además de las aplicaciones de GNSS mencionadas anteriormente, también son importantes las siguientes:

1. Satélite móvil
2. Servicios de precisión y emergencia basados ​​en la ubicación
3. Mejora del pronóstico del tiempo
4. Codificación geográfica fotográfica
5. Comercialización y más

Dispositivo de medición inercial o sensores INS

La unidad de medición inercial (IMU) juega un papel vital en los sistemas globales de navegación por satélite. Como se mencionó anteriormente, el sistema GNSS recopila señales de datos de al menos tres de los satélites en órbita, donde cada señal recibida por los receptores es increíblemente precisa.

Sin embargo, si la señal es obstruida por obstáculos como árboles, rocas o edificios, la señal ya no puede proporcionar un posicionamiento preciso. Una unidad de medida inercial es una especie de sensor inercial que calcula la rotación y aceleración de un cuerpo en movimiento para determinar su posición en el espacio.

Profundicemos un poco más en los detalles

La IMU consta de 6 sensores adicionales ubicados a lo largo de otros tres ejes ortogonales, donde cada uno de ellos también consta de un acelerómetro y un giroscopio. La tarea del acelerómetro es medir la aceleración lineal de un cuerpo en movimiento, mientras que el giroscopio mide la aceleración de la rotación. Por lo tanto, al calcular los valores de estos dos sensores, el sistema puede determinar fácilmente la ubicación exacta del cuerpo en movimiento. En conjunto, GNSS e IMU brindan a los usuarios finales soluciones de navegación más potentes y precisas.

Para resumir

Gracias a los avances tecnológicos recientes, muchos conceptos y tecnologías han cambiado significativamente el campo de juego para la robótica, las comunicaciones por satélite y la navegación tal como las conocemos. El Sistema Global de Navegación por Satélite es un actor clave entre las tecnologías innovadoras que han mejorado la vida cotidiana tal como la conocemos hoy. Además, RTK proporciona GNSS con precisión de nivel centimétrico con correcciones de señal en tiempo real. La combinación de GNSS y RTK proporciona la mayor precisión y la mayor calidad de seguimiento que necesita. Después de todo, GNSS y RTK son la combinación más poderosa del mercado actual.

En esta descripción general, hemos explorado todas las áreas posibles para GNSS y discutido en detalle sus conceptos, principios operativos y aplicaciones. Esperamos que el material presentado lo haya informado completamente sobre la tecnología GNSS, lo haya iluminado e inspirado para lograr sus objetivos. Gracias por su atención.