Técnicas Geodésicas y Componentes Esenciales del Posicionamiento Satelital (GNSS)

Fundamentos de Geodesia Espacial y Sistemas de Posicionamiento Global (GNSS)

Técnicas Geodésicas de Alta Precisión

DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite)

Sistema de determinación de órbitas bajas basado en el efecto Doppler para calcular la posición. Un receptor en un satélite, que apunta hacia el suelo, recibe ondas electromagnéticas enviadas por las estaciones terrestres. Esta técnica tiene menor importancia en la definición y cálculo del marco de referencia global.

SLR (Satellite Laser Ranging)

Sistema de observación de distancia mediante rayos láser. Se envía un pulso muy corto y potente de luz láser a los retroreflectores del satélite. Utilizando un reloj atómico, se mide el tiempo que tarda el láser en ir y volver. Se utiliza fundamentalmente para definir el origen del marco de referencia o centro de masas terrestre.

VLBI (Very Long Baseline Interferometry)

Técnica geométrica que mide la diferencia de tiempo de llegada a dos antenas terrestres de un frente de onda emitido por un cuásar. Se emplea para definir el marco celeste y determinar los parámetros de orientación de la Tierra (EOP).

Sistemas y Componentes de Posicionamiento Global

GNSS (Sistemas Globales de Navegación por Satélite)

Consiste en la medida de un oscilador o reloj de frecuencia siempre constante. El oscilador genera ondas portadoras, y con ellas se transmite toda la información necesaria. Se utiliza para calcular las coordenadas del marco de referencia.

IGS (International GNSS Service)

Es una federación voluntaria que agrupa agencias de todo el mundo y que gestiona datos y productos de sistemas como GPS, GLONASS, Galileo, etc.

Retardo Troposférico en Señales GNSS

El error troposférico total ($N$) se compone de dos partes:

$$N = N_{dry} + N_{wet} = N_d + N_w$$

La troposfera está constituida por un conjunto de gases. Al pasar la onda GNSS de un medio a otro con distinto índice de refracción, se produce un cambio de dirección y velocidad, aumentando el recorrido de la onda.

• $N_d$ (Retardo Vertical Componente Seca): Representa aproximadamente el 90% del retardo troposférico total. Varía principalmente con la temperatura y la presión atmosférica. También conocido como Retardo Hidrostático.
• $N_w$ (Retardo Vertical Componente Húmeda): Representa aproximadamente el 10% del retardo. Es causado por el vapor de agua y el agua condensada en las nubes.

La relación entre el Retardo Total Cenital (ZTD) y sus componentes es:

$$ZTD = ZHD + ZWD$$

Donde ZHD es el Zenith Hydrostatic Delay (Retardo Hidrostático Cenital) y ZWD es el Zenith Wet Delay (Retardo Húmedo Cenital).

NAVSTAR: El Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

NAVSTAR es la constelación de satélites utilizada para el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), que proporciona información crucial de posicionamiento, navegación y tiempo. Pertenece a los Estados Unidos (EE. UU.).

Estructura de Segmentos del GPS

1. Segmento Espacial: Compuesto por los satélites que forman el sistema de navegación y comunicación.
2. Segmento de Control: Formado por estaciones centrales de seguimiento. Es el encargado de controlar y corregir las órbitas de los satélites del sector espacial, así como sus relojes y osciladores.
3. Segmento de Usuario: Constituido por todos los equipos utilizados para la recepción de las señales emitidas por los satélites y empleados para el posicionamiento.