La precisión del GPS ¿cómo funciona y cuáles son sus errores?

Un receptor GPS bien diseñado puede alcanzar una precisión horizontal de 3 metros o mejor y una precisión vertical de 5 metros o mejor el 95% del tiempo. Los sistemas GPS aumentados pueden proporcionar precisión submétrica.

Pero aún no es perfecto.

¿Cuáles son las fuentes de los errores del GPS que pueden dejarlo fuera de su marca?

GDOP/PDOP – Dilución geométrica y de posición de precisión

GDOP (Dilución de Precisión Geométrica) o PDOP (Dilución de Precisión en Posición) describe el error causado por la posición relativa de los satélites GPS. Básicamente, cuantas más señales pueda “ver” un receptor GPS (separadas frente a cercanas), más precisas pueden ser.

Señales satelitales

Pero si los satélites están físicamente cerca, entonces tienes un pobre GDOP. Esto reduce la calidad de su posicionamiento GPS muy problablemente en metros.

Satélites muy cercanos

Refracción Atmosférica

La troposfera y la ionosfera pueden cambiar la velocidad de propagación de una señal GPS. Debido a las condiciones atmosféricas, la atmósfera refracta las señales de los satélites cuando las atraviesan en su camino hacia la superficie terrestre.

Para arreglar esto, un GPS puede usar dos frecuencias separadas para minimizar el error de velocidad de propagación. Dependiendo de las condiciones, este tipo de error GPS podría compensar la posición en cualquier lugar a partir de 5 metros.

Refracción atmosférica

Efectos multitrayecto

Una posible fuente de error en los cálculos del GPS es el efecto multitrayecto. El multitrayecto se produce cuando la señal del satélite GPS rebota en estructuras cercanas como edificios y montañas.

En efecto, su receptor GPS detecta la misma señal dos veces en diferentes rangos. Sin embargo, este error es un poco menos preocupante y podría causar un error de posición de 1 metro.

Efecto multitrayecto

Hora y lugar del satélite (Efemérides)

La precisión del reloj atómico de un satélite GPS es de un nanosegundo por cada tictac del reloj. Eso es bastante impresionante.

Utilizando la trilateración de señales de tiempo en órbita, los receptores GPS en tierra pueden obtener posiciones precisas. Pero debido a la inexactitud del reloj atómico del satélite que es sincronizado, esto puede compensar una medida de posición por 2 metros más o menos.

La información de efemérides contiene detalles sobre la ubicación de ese satélite específico. Pero si usted no sabe su ubicación exacta en un momento determinado, esto puede ser una fuente de error.

Efemérides

Disponibilidad Selectiva

Antes de mayo de 2000, el gobierno de los Estados Unidos agregó un código ofuscado variable en el tiempo al Sistema de Posicionamiento Global. Excepto en el caso de grupos privilegiados como el ejército estadounidense y sus aliados, esto degradó intencionadamente la precisión del GPS.

Todo este proceso de degradación de una señal GPS se llama disponibilidad selectiva. Con la disponibilidad selectiva habilitada, las señales agregaron 50 metros de error horizontalmente y 100 metros verticalmente. Considerando todo esto, esto redujo significativamente la precisión del GPS.

En ese momento, el GPS diferencial era capaz de corregir. Pero después de 2000, esta fuente de error del GPS ya no era motivo de gran preocupación, ya que se desactivó el interruptor de disponibilidad selectiva.

Disponibilidad selectiva

Corrección diferencial GPS

Los receptores GPS mejoran la precisión usando dos receptores porque los receptores terrestres pueden tomar medidas precisas del error. Siempre que el receptor GPS estacionario detecte las mismas señales, de satélite que su receptor GPS puede enviarle datos de corrección basados en su ubicación exactamente estudiada.

Este sistema aumentado transmite el error corregido en tiempo real junto con la señal GPS. De hecho, esta es la idea principal de un sistema de aumento basado en satélites (SBAS) y puede proporcionar precisión GPS sub-métrica.

Corrección diferencial GPS

Cómo mejorar la precisión del GPS

HDOP/PDOP, multitrayecto y efectos atmosféricos son algunas de las fuentes comunes de error del GPS.

Todos estos tipos de errores podrían reducir la precisión del GPS.

Con el interruptor de disponibilidad selectiva ahora desactivado, hemos conseguido mejoras significativas en la precisión del GPS.

Y con las técnicas de línea GPS Diferencial y Sistema de Aumentación Basado en Satélites (SBAS), las posiciones pueden mejorar la precisión sub-métrica.

Traducido desde:  GISGeoghapy

Compartir:

One thought on “La precisión del GPS ¿cómo funciona y cuáles son sus errores?”

  1. Germán dice:

    Muchas gracias por la información!

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

Carrito

Últimas publicaciones

  • Simulación 3D de inundaciones en ArcGIS
  • Descargar guía Pix4Dmapper en PDF
  • ¿Cómo seleccionar el mejor método de interpolación?
  • ¿Cuál es la Primera ley de la Geografía de Tobler?
  • Visualización avanzada en 3D usando QGIS
  • Evaluando parámetros de suelos interpolados en QGIS 3
  • Cuadriculas de latitud, longitud y sistema de coordenadas
  • Interpolación espacial en QGIS 3
  • Meridiano de Greenwich (meridiano principal)
  • ¿Qué son las proyecciones de mapas, y por qué engañan al ojo humano?
  • Ventajas y desventajas de los mapas de papel
  • Norte Magnético vs Norte Geográfico (verdadero)

Suscríbete al blog

Introduce tu correo electrónico para recibir las últimas publicaciones.

Únete a otros 623 suscriptores