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GEODESIA ESPACIAL
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GEODESIA ESPACIAL
ORIGEN
- Radica el 4 de octubre de 1957 en la Unión Soviética, con el lanzamiento del primer satélite artificial de la Tierra: SPUTNIK I
- Luego de este fue posible establecer la órbita del satélite, y a partir de esta la posición del receptor; para lo que se requería realizar varias observaciones durante el paso del satélite. Dio paso al primer sistema de posicionamiento geodésico.
- SISTEMA TRANSIT
- Sistema con fines militares, entró en operación en el año 1964 y en 1967 se empleó en trabajos geodésicos. En 1996 fue reemplazado por un nuevo sistema; salió de operación por algunas deficiencias:
- Las variaciones del campo de gravedad afectaban las órbitas.
- La refracción atmosférica alteraba la transmisión de la señal
- La constelación contaba con pocos satélites, esto provocó vacís en las observaciones.
- Sistema con fines militares, entró en operación en el año 1964 y en 1967 se empleó en trabajos geodésicos. En 1996 fue reemplazado por un nuevo sistema; salió de operación por algunas deficiencias:
- SISTEMA TRANSIT
- Luego de este fue posible establecer la órbita del satélite, y a partir de esta la posición del receptor; para lo que se requería realizar varias observaciones durante el paso del satélite. Dio paso al primer sistema de posicionamiento geodésico.
- SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)
- El sistema originalmente tenía fines militares. La implementación del programa NAVSTAR fue efectiva en 1973, en febrero de 1978 fue lanzado el primero de cuatro satélites.
- GPS es un sistema cuyo fin es la determinación de las coordenadas espaciales de puntos en cualquier lugar del planeta y/o momento del día.
- REQUERIMIENTOS GEODÉSICO-TOPOGRÁFICO
- PLANTEO DIRECTO O LEVANTAMIENTO
- Se solicitan las coordenadas de un punto previamente materializado, en un sistema de referencia prefijado.
- PLANTEO INVERSO O REPLANTEO
- Se proporcionan las coordenadas de un punto en un sistema de referencia determinado, para la localización y materialización del mismo.
- PLANTEO DIRECTO O LEVANTAMIENTO
- REQUERIMIENTOS GEODÉSICO-TOPOGRÁFICO
- El mantenimiento y desarrollo es responsabilidad de la División de sistema espacial, de EE.UU.
- El sistema se basa en la determinación de las distancias a mínimo 4 satélites por medio de las señales que emiten los mismos. Para la obtención de las coordenadas del punto.
- El acceso a las señales que emiten los satélites es público. En la actualidad su uso es mundial, con innumerables aplicaciones y de suma importancia
- TIEMPO
- Definido por el reloj atómico de cesio.
- Su origen se fijó a las 0 horas del 6 de enero de 1980.
- La unidad del tiempo universal coordinado (UTC) es el segundo atómico.
- ATÓMICO
- Escala uniforme que gobierna los movimientos de los cuerpos en un campo gravitatorio.
- El día comprende 86400 segundos.
- Rige la navegación, la aviación y el transporte.
- DINÁMICO
- Tiempo medido en el sistema definido con origen en el baricentro del sistema solar.
- UNIVERSAL COORDINADO
- Se define a partir del TAI
- CONSTITUIDO POR TRES SEGMENTOS
- ESPACIAL
- CONSTELACIÓN
- 24 satélites distribuidos en 6 órbitas.
- Ubicados a 20180 Km de altura.
- 11h 58m de rotación en tiempo oficial.
- Clasificación Por Bloques
- Bloque I
- Experimental
- Satélites pioneros
- Ninguno en funcionamiento.
- Lanzados en 1978 y 1985
- Vanderburg
- Bloque III
- Primer satélite en 2009.
- Mejor capacidad para las portadoras L1 y L2.
- Bloque II
- Puestos en órbita mediante transbordadores espaciales.
- 3 satélites en cada viaje.
- Desastre Challenger retrasó programa en 1986.
- Se divide en sub-bloques
- IIA
- II
- II-R
- II-F
- Puestos en órbita mediante transbordadores espaciales.
- Bloque I
- Puesta en órbita
- Cohetes
- Atlas F
- Delta 2
- Fases
- Órbita elíptica a 180 Km.
- Órbita de transferencia a 20.180 Km.
- Desde tierra se corrige la órbita.
- Cohetes
- Identificación
- # Navstar.
- # De órbita.
- Posición de órbita.
- # De catálogo Nasa.
- # IRON
- Hay satélites desactivados en disponibilidad de reemplazo.
- Observación máx de satélite: 4h 15m.
- 24 satélites distribuidos en 6 órbitas.
- IDENTIFICACIÓN
- Puede hacerse de varias formas
- Por orden de lanzamiento
- Por la órbita y su posición
- Por su PRN (Ruido Pseudo Aleatorio)
- Puede hacerse de varias formas
- PORTADORAS Y CÓDIGOS
- Todos los satélites emiten 2 ondas portadoras en la banda L.
- L1 está modulada por 2 códigos (C/A y P)
- L2 solo por el código P
- Las ondas incluyen el denominado mensaje de navegación.
- Todos los satélites emiten 2 ondas portadoras en la banda L.
- RELOJES
- Son osciladores atómicos con frecuencia estable, permiten mediciones de alta precisión.
- CONSTELACIÓN
- DE CONTROL
- INTEGRADO POR:
- Estación De Monitoreo
- Estaciones con coordenadas conocidas con gran precisión.
- su Función es:
- Determinar las distancias a los satélites visibles.
- Transmitir las distancias a la estación maestra.
- Emitir a la estación datos meteorológicos.
- su Función es:
- Estaciones con coordenadas conocidas con gran precisión.
- Estación De Control Maestra
- Calcula y transfiere a las antenas, los parámetros:
- Orbitales.
- De los relojes.
- Calcula y transfiere a las antenas, los parámetros:
- Estación De Monitoreo
- FUNCIONES
- Monitoreo permanente de los satélites.
- Sincronizar reloj de satélites con tiempo GPS.
- Transmitir a cada satélite información procesada.
- INTEGRADO POR:
- DEL USUARIO
- Instrumentos de recepción y procesamiento de la señal emitida por los satélites.
- Integrados por:
- ANTENA
- Conectada por cable al receptor o en ocasiones son uno solo.
- RECEPTOR
- Funcionamiento
- Canales que permiten recepcionar y procesar la señal.
- Oscilador que permite la frecuencia para la observación.
- Microprocesador interno con software correspondiente.
- Calcula
- Coordenadas de la antena.
- La velocidad.
- El acimut.
- Calcula
- Memoria para almacenar observaciones
- Varía con el tipo de receptor.
- Guarda información por decenas de horas.
- Información
- Satélites
- Localizados
- En seguimiento
- Posición
- Longitud
- Latitud
- Altitud
- Intensidad de la señal.
- Calidad de la geometría de observación.
- Según precisión se pueden clasificar en:
- Receptores Geodésicos.
- Receptores Topográficos.
- Receptores Navegadores.
- Satélites
- Funcionamiento
- ANTENA
- Están en continuo desarrollo.
- Integrados por:
- Instrumentos de recepción y procesamiento de la señal emitida por los satélites.
- ESPACIAL
- Radica el 4 de octubre de 1957 en la Unión Soviética, con el lanzamiento del primer satélite artificial de la Tierra: SPUTNIK I
TÉCNICAS DE MEDICIÓN
- Recepción de señales electromagnéticas emitidas por:
- La luna.
- Las estrellas.
- Cuásares extragalácticos.
- Dispositivos embarcados en satélites artificiales.
- Precisión centimétrica
- GNSS (SISTEMA MUNDIAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE)
- Proporcionan cobertura global de posicionamiento de manera autónoma.
- ORIGEN
- Civil
- En 1995.
- Militar
- Hacia 1970 con el desarrollo del GPS.
- Civil
- CONDICIONES
- Disponibilidad
- Normal funcionamiento, por encima del 95% del tiempo.
- Esto se logra con la redundancia de satélites.
- Calculo correcto de una posición.
- Normal funcionamiento, por encima del 95% del tiempo.
- Integridad
- concepto fundamental en navegación, los datos de operación deben tener:
- Calidad
- Fiabilidad
- Los satélites deben transmitir información fiable y no errónea.
- concepto fundamental en navegación, los datos de operación deben tener:
- Continuidad de servicio
- Servicio prestado por el GPS.
- Precisión
- En cuanto al posicionamiento espacial y temporal.
- Depende de 2 aspectos principalmente:
- Tipo de receptor.
- Técnica de posicionamiento.
- Cobertura
- Constelación de satélites suficientes para garantizar el funcionamiento mundial.
- Se requiere de un mínimo de 4 satélites para calcular:
- Coordenadas espaciales.
- Coordenadas temporales.
- Disponibilidad
- FUNCIONAMIENTO
- Involucra los tres segmentos de GPS
- Espacial
- Envía la señal que se recibe en los segmentos de control y usuario.
- Control
- Recibe la señal del segmento de espacio.
- Monitorea y actualiza la información, enviando correcciones a los satélites.
- Usuario
- Recibe información del segmento espacial.
- Calcula la posición del segmento espacial.
- Espacial
- Involucra los tres segmentos de GPS
- APLICACIONES
- Militar
- Aeronáutico
- Cálculo de rutas
- Aproximación al aterrizaje
- Reconocimiento y localización de objetivos.
- Para Infantería
- Supervivencia
- Artillería
- Recuperación de equipos
- Evacuaciones
- Para la Marina
- Navegación
- Operaciones anfibias
- Patrulla costera
- Posicionamiento de submarinos
- Aeronáutico
- Automotriz
- Rutas
- Localización
- Ferrocarriles
- Apoyo en control de tráfico.
- Gestión de recursos ferroviarios
- Control de trenes.
- Aviación
- Guía al piloto
- Precisión en rutas
- Agricultura
- Trazado de linderos
- Gestión forestal
- Cartografía
- SIG
- Mapas temáticos
- Telefonía
- Militar
- ORIGEN
- A través de una red de satélites, se determina la posición de un punto en 4 dimensiones.
- Tiempo.
- Altura.
- Latitud.
- Longitud.
- Proporcionan cobertura global de posicionamiento de manera autónoma.
- SLR (System Laser Ranging)
- Tecnología geodésica que mide:
- La distancia desde una estación en tierra a un satélite..
- La precisión de cada punto es de 2mm de RMS.
- Tiempo de ida y regreso.
- Una incertidumbre de 1 nano segundo traduce un error de 15cm.
- La distancia desde una estación en tierra a un satélite..
- Fuentes De Error
- Puntería al prisma del satélite.
- Medida del tiempo.
- Degradación de la señal.
- A través de las bandas atmosféricas, la velocidad de la luz no es constante.
- Componentes Del Sistema
- Grabado de datos.
- Equipo de registro de t de salida y retorno.
- Láser propiamente.
- Observación de distancia por rayos láser.
- Satélites pasivos.
- Esferas recubiertas de prismas de reflexión total.
- Láser Geodinámicos
- Artificiales en órbita terrestre.
- 406 Kg para un diámetro de 60cm.
- 8.4 millones de años en órbita.
- Órbita circular media (5.900 Km de altitud).
- Esfera de bronce cubierta con aluminio, 426 reflectores romboédricos.
- Tecnología geodésica que mide:
- VLBI (Interferometría de Muy Larga Base)
- Radiotelescopios con que se estudian los astros.
- Las señalas son cruzadas para producir una correlación.
- Proceso de Datos
- La correlación halla la distancia ente cada radiotelescopio y fuente observada.
- Con la observación a varios radiofuentes se calcula la baselineas o vectores que los une..
- Principio básico
- Quasar
- Fuente radio-astronómica lejana.
- Se consideran fijos en los mas alejados confines del universo.
- Dos o más antenas observan sus señales.
- Son almacenadas juntos con las marcas de tiempo que se han producido.
- Se calcula la posición relativa de las antenas,
- Enérgica galaxia con un núcleo galáctico activo.
- Objetos más potentes del universo.
- Identificados a partir de 1950.
- Hay más de 100.000 y están a millones años luz de la Tierra.
- Fuente radio-astronómica lejana.
- Un correlador en fase posterior calcula las diferencias de:
- Tiempo
- Retardo
- Quasar
- Propósito
- Medir tiempo en señales de microondas.
- Observación geodésica 24 horas.
- Precisiones
- En horizontal: 1mm
- 3mm en vertical
- Precisiones
- Estudiar los movimientos de la Tierra.
- Datos generales
- La sensibilidad de las observaciones es directamente proporcional al tamaño de la red VLBI.
- Ideal para estudios geodinámicos.
- Es la única técnica capaz de medir todos los componentes de la Tierra.
- Con exactitud. de +/- 0.2 miliarcosegundos.
- Simultáneamente.
- Radiotelescopios con que se estudian los astros.
- DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satelite)
- Sistema de determinación de órbitas bajas.
- Gestionado por el servicio internacional DORIS IDS
- Diseñado por el CNES y el IGN Franceses (2003)
- Gestionado por el servicio internacional DORIS IDS
- Señal captada por satélites,
- Radiobalizas terrestres emiten señal.
- Efecto Doppler
- El movimiento del satélite produce un cambio de frecuencia de la señal.
- Sistema de determinación de órbitas bajas.
- GNSS (SISTEMA MUNDIAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE)
- Recepción de señales electromagnéticas emitidas por:
Informações
- Descrição
- Mapa Mental sobre GEODESIA ESPACIAL, criado por Yenifer Micán em 25-02-2016.
- Criado por
- Yenifer Micán
- Visualizações
- 5
- Avaliação