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Sistema global de navegación por satélite (GNSS)

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Erika Aranda

on 13 November 2015

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Transcript of Sistema global de navegación por satélite (GNSS)

GNSS
Un
Sistema Global de Navegación por Satélite
(GNSS) es una constelación de satélites, como son el GPS,
GLONASS
y el reciente
Galileo
. Permitiendo transmitir rangos de señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea por tierra, mar o aire.

El concepto de GNSS es relativamente reciente, su historia comienza en los años 70 con el desarrollo del sistema estadounidense GPS.

Su origen y uso exclusivamente militar, y su cobertura no era “Global”.

Se empiezan a tener en cuenta sus aplicaciones civiles, en los noventa, a partir de la segunda mitad, cuando esta tecnología comienza a emplearse con fines civiles.
GNSS-1 y GNSS-2
Las implementaciones reales de la tecnología, los sistemas existentes y futuros.
GPS y GLONASS, como sistemas de primera generación.
Galileo como sistema de nueva generación.
GLONASS: Global Navigation Satellite System
Galileo: el nuevo sistema europeo de navegación
Galileo es la respuesta europea al nuevo panorama internacional de GNSS, constituye el primero de los llamados GNSS-2, y se espera que genere multitud de beneficios económicos y puestos de trabajo en la Unión Europea.
Sistema global de navegación por satélite (GNSS)
Presentan una estructura definida en tres segmentos distintos:
Segmento espacial
Compuesto por los satélites que forman el sistema, tanto de navegación como de comunicación.
Segmento de control
Formado por el conjunto de estaciones en tierra que recogen los datos de los satélites.
Segmento de usuarios
Formado por los equipos GNSS que reciben las señales que proceden del segmento espacial. Este dispositivo está formado por un conjunto de elementos básicos que son: antena receptora de GNSS y receptor
GNSS: composición, características y
segmentos
Evolución
En los años 70 Estados Unidos desarrolla el sistema GPS.

La contrapartida rusa al GPS es el GLONASS, el propósito oficial de este nuevo sistema es dotar de posicionamiento espacial y temporal, y medida de velocidad en toda la Tierra así como en el espacio cercano, a un número ilimitado de usuarios bajo cualquier circunstancia.

En 1976 se aprobó en el Comité del Partido Comunista Soviético y el Consejo de Ministros de la URSS el plan de desarrollo de GLONASS.

El sistema se desarrolló en 3 fases:
Fase 1 (1983-1985): fase experimental del programa, en la que se refinó el concepto del sistema y se pusieron en órbita seis satélites.
Fase 2 (1986-1993): se completa la constelación con 12 satélites, lo que lo hace operativo pero no a nivel global.
Fase 3 (1993-1995): desarrollo de la constelación nominal de 24 satélites y finalización del sistema.

La Federación Rusa implantó el sistema GLONASS para ofrecer señales desde el espacio para la determinación precisa de posición, velocidad y tiempo, con una cobertura continua alrededor del globo terrestre y en toda clase de tiempo meteorológico.
Descripcion del sistema GLONASS
Las partes del sistema GLONASS son:

Segmento del espacio

Está constituido por 24 satélites colocados en tres planos orbitales con una inclinación de 64.8° con relación al ecuador terrestre, y con 8 satélites en cada plano a una altitud de 10,313 millas náuticas.
El período orbital de cada uno de estos satélites es de 11 horas y 15 minutos.

Segmento de control

Incluye una estación maestra de control, estaciones de seguimiento de los satélites y las estaciones para enviar mensajes de navegación y control.
El segmento de control del Sistema GLONASS esta enteramente ubicado en el territorio de la Unión Soviética. El centro principal de control terrestre esta ubicado en Moscú, y existen otras estaciones.
Segmento del usuario
El Sistema GLONASS es un sistema militar y civil. Todos los usuarios militares y civiles constituyen el Sector Usuario.
Un equipo de recepción de señales GLONASS, igual que el GPS, formado por una antena y un receptor. Los receptores disponen de un reloj para sincronizar las señales recibidas.

Bloque I de satélites
La primera generación de satélites entre 1982 y 1985, diseñados con un tiempo de vida de 14 meses sirvió como prototipos para la validación del GLONASS.
Bloque II de satélites
Subdividido en distintos bloques, la más numerosa hasta ahora. Entre 1985 y
1986 se lanzaron seis satélites de
Bloque IIa
, tenían nuevos estándares de tiempo y
frecuencia y un tiempo de vida mayor, de unos 16 meses. El siguiente fue el
Bloque IIb
, lanzados en 1987, con un tiempo de vida de dos años y 12 fueron lanzados aunque la mitad se perdieron. El modelo actual es el
Bloque IIv
, lanzados desde 1988 hasta el 2000 con un tiempo de vida de tres años, han llegado a durar más de 65 meses en órbita apagándolos de manera temporal.
Uragan M
Constituyen la segunda generación de satélites GLONASS, con un tiempo medio de
vida de 7 años. Han sido lanzados entre 2001 y 2007, con un total de 14 lanzamientos programados.
Uragan K
La tercera generación de satélites, con un tiempo de vida de 10 años con lanzamientos programados para 2009, es más ligera e incluye mejoras al anterior.

Desde que se empezó a desarrollar el sistema en 1982 se han desarrollado cuatro modelos de satélites
Es un sistema que permita ser independiente a Europa del GPS y el GLONASS, pero que sea complementario a ambos y que permita la interoperabilidad con éstos.
Sistema Galileo
Implica a diferentes países que han buscado la forma de actuar conjuntamente para desarrollar el nuevo sistema. Con el acuerdo del 30 de noviembre de 2007 se alcanzó un consenso entre los 27 países de la Unión Europea.
Galileo se compone de tres segmentos al igual que el GPS y GLONASS. Aunque todavía no están completos, vamos a describir los hitos alcanzados y la planificación de cada uno.
Segmento espacial
El segmento planificado de Galileo constará de 30 satélites, distribuidos en tres planos
de los cuales 3 serán de repuesto. Estarán situados a una altura de 23.222 km, con una
inclinación de 56º sobre el ecuador, tardando 14 horas en completar una órbita a la
Tierra, de tal forma que cada 24 horas se repita la constelación, que posee además
simetría esférica.
Dicho segmento además será interoperable con el GPS americano y el GLONASS ruso,
y podrán verse al menos 4 satélites en cualquier parte del planeta con un 90% de
probabilidad.
Segmento control
Como se ha explicado antes el sistema Galileo cuenta con una serie de elementos que
poseen distintas funciones, elementos globales, regionales y locales explicados
anteriormente.
Este segmento lo constituye el receptor GALILEO, encargado de extraer la información contenida en las señales enviadas por los satélites y presentarla al usuario en forma comprensible.
Estos receptores serán desarrollados para los diferentes tipos de usuarios y en función de las necesidades del mercado de las aplicaciones, por lo que en la fase de definición del Programa se deberá prestar especial atención a los usuarios, ya que: Es necesario asegurar que la arquitectura de GALILEO se diseña para optimizar los requisitos del receptor.
Segmento usuario
Bibliografía
http://arantxa.ii.uam.es/~jms/pfcsteleco/lecturas/20080125DavidGarcia.pdf
Muchas gracias
Érika Aranda
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