SISTEMAS DE NAVEGACION Y POSICIONAMIENTO

SISTEMAS DE NAVEGACION Y
POSICIONAMIENTO
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HISTORIAS
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Observación astronómica de las estrellas
Navegación inercial (acelerómetros y giróscopos)
1945 Posicionamiento por intersección de dos transmisiones
desde posiciones fijas
1960 Sistema Omega. Cinco transmisores en todo el planeta
transmitiendo datos a 10Khz
1964 Sitema TRANSIT. Seis satélites de órbita polar transmiten
sus posiciones a 150 y 400Mhz. Uso del Doppler. Posiciona en
dos dimensiones.
1978 Sistema NAVSTAR GPS. Venticuatro satélites en orbitas
de 20.200Km. Transmite datos con códigos pseudoaleatorios.
Posiciona en tres dimensiones
Global Positioning System (GPS)
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24 Satélites en orbitas de 20.200
Kms. Orbitan cada 12 hs.
Propiedad de EEUU
Transmiten en forma permanente
su posición en dos códigos
pseudoaleatorios
Sistema de control de los satélites.
Estaciones en tierra.
Receptores móviles calculan su
velocidad, posición (en tres
dimensiones) y tiempo.
Cada receptor requiere los datos
de cuatro satélites simultáneos
para sus cálculos.
Constelación de los satélites
Principio de funcionamiento del
GPS
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Cada satélite conoce e
informa de su posición y
datos de reloj en dos
portadoras de igual
frecuencia moduladas en fase
(BPSK).
El receptor puede partir de
desconocer su posición o de
una estimada y calcula su
distancia al transmisor del
cual conoce el código de
transmisión.
Principio de funcionamiento del
GPS
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De cada satélite el receptor
obtiene una esferoide con los
datos de posición y distancia.
La intersección de tres
esferoides da un punto que
corresponde a la ubicación de
usuario.
Se agrega los datos de un
cuarto satélite para corregir el
reloj del receptor.
Ecuaciones fundamentales de
posicionamiento
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ux, uy, uz,:
Posición real
del receptor. Incógnita
R1, R2, R3, R4 : Distancia del
receptor al satélite. Calculada
CB :
Error en
distancia por corrimiento del
reloj y transmisión. Calculada
xi, yi, zi :
Ubicación de
los satélites. Datos enviados
por cada uno de ellos.
Señales transmitidas
Proceso de la función correlación
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Posibles situaciones de la función
correlación
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Posibles situaciones de la función
correlación
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Generación de códigos
pseudoaleatorios GOLD
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Mensaje de navegación
Expresiones de los códigos y
señales de salida
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CódigoA/C (civil).
Frec.Reloj 1023Mhz
Código P(militar).
Frec.Reloj 10.23Mhz
D código de Navegación
u portadoras modulas
en fase por los
respectivos códigos
Generación de señales
transmitidas por el satélite
Diagrama de recepción de señal en
el usuario
Ejemplo detección de código de
navegación
Diagrama en bock del receptor del
usuario