Guia Essencial de Sistemes GPS i Navegació Avançada

Sensors en Sistemes de Navegació de Vehicles

Un sistema de navegació sofisticat en un vehicle pot integrar dos tipus de sensors: relatius i absoluts.

• Sensors relatius: Inclouen els sensors de transmissió, els sensors a les rodes i els giròscops.
• Sensors absoluts: Destaquen la brúixola magnètica i el GPS.

Problemes de Sistemes de Referència amb GPS

Quan treballem amb GPS, ens trobem amb un problema significatiu amb els sistemes de referència. La constel·lació de satèl·lits es troba en el sistema WGS84, mentre que les coordenades dels vèrtexs geodèsics es troben en ED50. Per tant, els receptors han de realitzar una transformació de WGS84 a ED50. A més, les cotes dels vèrtexs són cotes ortomètriques.

Per passar de WGS84 a ED50, podem utilitzar una transformació 3D de 7 paràmetres publicada per l'ICC. Depenent del sistema de referència que prenem per a les coordenades d'un punt, també podem tenir diferència de cota. Per això, tenim una relació entre la cota ortomètrica i la cota el·lipsoïdal, que és la següent:

N = h - H

On:

• N = ondulació del geoide
• h = cota el·lipsoïdal
• H = cota ortomètrica

GPS Navegador vs. Receptor Geodèsic: Diferències Clau

Les diferències bàsiques entre un GPS navegador senzill i un receptor geodèsic són les següents:

• La precisió aconseguida en el posicionament, o més ben dit, en la determinació de distàncies entre el satèl·lit i el receptor.
• El nombre de canals que rep.
• Les efemèrides amb les quals treballen.
• La precisió en la mesura del centre radioelèctric de l'antena.
• Els navegadors són mòbils i els geodèsics solen ser fixos.
• Els paràmetres de transformació que s'utilitzen per al càlcul.
• En un receptor normal, necessitem dos receptors per al posicionament absolut.
• Els receptors geodèsics integren l'antena, processadors, etc., i es diferencien entre ells pel tipus d'observables i com tracten el codi P(Y).

Ones Portadores GPS: Funció i Utilització

Una ona portadora és l'encarregada de transportar el missatge d'informació codificada. Es modula per determinar la pseudodistància satèl·lit-receptor, mesurant el temps que triga a viatjar la modulació.

Les portadores es basen en una freqüència sinusoidal bàsica que, multiplicada per 154, dona lloc a la freqüència L1 (~1500 MHz), i aquesta mateixa freqüència, multiplicada per 120, dona lloc a L2 (~1200 MHz). Sobre aquestes dues portadores es modulen el codi C/A i el P(Y). Aquesta modulació és binària i bifàsica.

Mínim de Satèl·lits GPS per a Posicionament

Normalment, tindríem prou amb un mínim de 4 satèl·lits per poder treballar i determinar una posició amb GPS.

En alguns casos especials, es pot fer amb menys. Per exemple, en el cas dels velocímetres i Compass, amb 3 satèl·lits en tindríem prou, ja que podem prescindir de la coordenada Z (altitud).