Posicionamiento Absoluto y Diferencial con GPS: Técnicas y Exactitud

Técnicas de Observación en Posicionamiento GPS

Posicionamiento Absoluto

El posicionamiento absoluto es una técnica en la cual se utiliza un solo receptor para determinar las coordenadas de un punto desconocido, midiendo la señal de cuatro o más satélites. En este método, no tiene sentido usar medidas de fase, ya que se introducen errores milimétricos en lugar de errores de metros, por lo que se utilizan medidas de código. Existe una variante de este método que proporciona mayor exactitud y se conoce como posicionamiento diferencial.

En el posicionamiento absoluto, se conocen dos niveles de servicio:

• SPS (Standard Positioning Service): De acceso a usuarios civiles. Se dispone del código C/A y, si la SA (Selective Availability) está activada, la exactitud horizontal será de 100 m y la vertical de 156 m, con un nivel de probabilidad del 95% de confianza. Si la SA no está activada, la exactitud será de 20-40 m.
• PPS (Precise Positioning Service): Con acceso solo a usuarios autorizados. Tiene acceso a los códigos C/A y P, por lo que la exactitud será de 16 m en horizontal y 23 m en vertical, a un nivel de probabilidad del 95%. Con pseudodistancias de fase: 20 a 40 m en C/A y 120 m (con SA activada).

¿Por qué no se utilizan las medidas de fase en la portadora en el posicionamiento absoluto?

Aparte de las razones propias de la precisión alcanzada, ya que en el posicionamiento absoluto solo utilizamos un receptor que observa a cuatro satélites, si realizamos medidas de fase, aparecerían las ambigüedades como incógnitas y el sistema no tendría solución. Se utilizan medidas de fase en el DGPS (una degradación del posicionamiento absoluto).

Posicionamiento Diferencial (DGPS)

El posicionamiento diferencial es una técnica que surgió por la degradación del posicionamiento absoluto debido a la SA. En este método, se emplean dos o más receptores que deben medir al menos cuatro satélites comunes. Uno de los receptores se considera fijo en una posición en la que se conocen las coordenadas (receptor de referencia). Los datos se transmiten a través de radio, teléfono o satélite al receptor móvil. Para ello, hay que definir un formato de mensaje; el más común es el RTCM.

La función del receptor de referencia será obtener las correcciones a aplicar a las pseudodistancias observables en el receptor móvil, que estará en continuo movimiento. Existen distintas formas de calcular estas correcciones:

• RRC (Range Rate Correction): Variación de la corrección de distancias. El receptor de referencia calcula su posición usando el mismo conjunto de satélites que el móvil. Aplicando la diferencia entre las coordenadas conocidas y las calculadas, se obtienen las correcciones a aplicar en la estación móvil para obtener una mayor precisión. Exige una selección compleja de satélites. Ya no se utiliza.
• PRC (Pseudorange Correction): Corrección a las pseudodistancias. Las correcciones a aplicar al receptor móvil se obtienen aplicando la diferencia entre las distancias calculadas y las pseudodistancias observadas (de fase o código).

Posicionamiento Diferencial en Zonas Extensas

• Dominio de medidas: Las correcciones diferenciales de cada una de las estaciones de monitoreo de referencia se ponderan para obtener un conjunto de correcciones. El inconveniente de este método es que la precisión depende de la distancia a la que el observador se encuentre de la estación de monitoreo más cercana.
• Modelo de los errores individuales: No tienen en cuenta la posición en la que están para interpolar; generan unas coordenadas que dependen de la posición. La exactitud es similar en todas las zonas.