Sistema de navegación por satélite: Concepto, definición, principales sistemas, funcionamiento y aplicaciones.

1. TECNOLOGIAS EMERGENTES
Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite
Alberto Herrero Héctor Cuellar y Débora de Moura
26/11/2013

2. Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013
ÍNDICE
1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”………………………..3
2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?............................................4
2.1.- NAVSTAR-GPS
2.2.-GLONASS
2.3.-GALILEO
2.4.-BEIDOU
3.- ¿Cómo funcionan?....................................................................................................5-7
3.1.- NAVSTAR-GPS
3.2.-GLONASS
3.3.-GALILEO
3.4.-BEIDOU
4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación?.........................................7
4.1.-TRANSPORTE POR CARRETERA
4.2.-TRANSPORTE FERROVIARIO
4.3.-MILITARES
4.4.-EN LOS TELÉFONOS MÓVILES
4.5.-SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN EMERGENCIA
5.-BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………8
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3. Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013
1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”. (GNSS)
Constelación de satélites que transmite rangos de señales utilizados para el posicionamiento y
localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea tierra mar o aire.
Permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado como resultado de la
recepción de señales provenientes de grupos de satélites artificiales.
Un GNSS consta de tres segmentos:
La constelación satelital es el conjunto de satélites en órbita que
proporcionan señales de distancia y los mensajes de datos al equipo del
usuario.
Red de tierra de control y monitorización: realiza el seguimiento de los
satélites que están en órbita y se ocupa de su mantenimiento. Mantiene su
configuración orbital, así como la integridad de la señal que envían.
El equipo receptor del usuario lleva a cabo las funciones de navegación y las
asociadas a estas.
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4. Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013
2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?
 2.1.-NAVSTAR-GPS El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de
Defensa de los Estados Unidos. El sistema GPS está constituido por 24 satélites y utiliza la
triangulación para determinar en todo del globo la posición con una precisión de más o menos
metros.
 2.2.-GLONASS Es el sistema de Navegación vía satélite desarrollado por los soviéticos. Es
comparable al GPS. Emplea 29 satélites en una órbita circular a 19100 Km. de altitud.
Total de satélites en constelación
29 SC
Operacionales
24 SC
En mantenimiento
1 SC
En reserva
3 SC
En test
1 SC
 2.3.-GALILEO: Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) desarrollado por la
Unión Europea (UE), con el objeto de evitar la dependencia de los sistemas GPS y GLONASS.
Al contrario de estos dos, será de uso civil. El sistema se espera poner en marcha en 2014
después de sufrir una serie de reveses técnicos y políticos para su puesta en marcha.
El usuario podrá calcular su posición con un receptor que utilizará satélites de distintas
constelaciones. Al ofrecer dos frecuencias en su versión estándar, Galileo brindará ubicación en
el espacio en tiempo real con una precisión del orden de metros, algo sin precedentes en los
sistemas públicos.
 2.4.-BEIDOU: Es un proyecto desarrollado por la República Popular de China para obtener un
sistema de navegación por satélite. Es un sistema de posicionamiento por satélite local dando
servicio a China y a sus países vecinos.
BeiDou-2 segunda generación beidou será un sistema de posicionamiento global con un
funcionamiento similar al GPS.
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5. Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013
3.- ¿Cómo funcionan?
3.1.-NAVSTAR-GPS:
Cuando se desea determinar la posición, el
receptor que se utiliza para ello localiza
automáticamente como mínimo tres satélites de la
red, de los que recibe unas señales indicando la
identificación y la hora del reloj de cada uno de
ellos. Con base en estas señales, el aparato
sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo
que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal
modo mide la distancia al satélite mediante
"triangulación", la cual se basa en determinar la
distancia de cada satélite respecto al punto de
medición. Conocidas las distancias, se determina
fácilmente la propia posición relativa respecto a
los tres satélites. Conociendo además las
coordenadas o posición de cada uno de ellos por
la señal que emiten, se obtiene la posición
absoluta o coordenada reales del punto de
medición.
3.2.-GLONASS:
Para realizar posicionamiento en 3D, medir velocidades y realizar referencias de tiempo, el sistema
GLONASS emplea radioseñales transmitidas de forma continua por satélites. Cada satélite de la
constelación transmite dos tipos de señal:

L1 de precisión estándar (SP)

L2 de alta precisión (HP).
Se emplea el sistema de múltiple acceso por división en
frecuencia. Esto significa que cada satélite transmite
señales en su propia frecuencia, lo que permite su
identificación.
La constelación completa está formada por 21 satélites activos y 3 de reserva situados en tres planos
orbitales separados 120º. Esto permite que sobre el 97% de la superficie terrestre se vean al menos 4
satélites de forma continua.
De los 24 satélites de la constelación GLONASS, periódicamente se seleccionan los 21 que resultan dar la
combinación más eficiente y los 3 restantes son dejados en reserva. Se ha planteado la posibilidad de
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6. Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013
aumentar la constelación a 27 satélites, de los cuales 24 estarían activos. Si uno de los 21 satélites
operativos se avería, el sistema baja al 94.7% su probabilidad de éxito.
3.3.-GALILEO:
El sistema Galileo estará formado por una constelación mundial de 30 satélites en órbita terrestre media
distribuidos en tres planos inclinados con un ángulo de 56° hacia el ecuador, a 23.616 km de altitud.
Dos centros de control Galileo, ubicados en Europa, controlarán la constelación y la sincronización de los
cronómetros atómicos del satélite, el procesamiento de señales de integridad y el manejo de datos de
todos los elementos internos y externos. Una red de comunicaciones dedicada de alcance mundial
interconectará todas las estaciones y las instalaciones terrestres mediante enlaces terrestres y satelitales
(VSAT).
La transferencia de datos con los satélites se realizará a través de una red mundial de estaciones Galileo
de enlace ascendente, cada una de las cuales tendrá estaciones de telemetría, telecomunicaciones,
seguimiento de satélites y de transmisión de la información de misión.
La información obtenida de estas estaciones se transmite por la red de comunicaciones a los dos centros
de control terrestres.
Los componentes regionales proveerán, de forma independiente, la integridad de las señales de Galileo.
Los componentes locales mejorarán las prestaciones mencionadas anteriormente con distribución de datos
locales por medio de radioenlaces terrestres o redes de comunicación existentes a fin de aumentar la
precisión o la integridad alrededor de aeropuertos, puertos cabeza de líneas ferroviarias y en áreas
urbanas.
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7. Práctica 3: Sistemas de Navegación por satélite 2013
3.4.-BEIDU:
Usa satélites en órbita geoestacionaria. Esto implica que el sistema no
requiera una gran constelación de satélites, pero limita su cobertura
sobre la tierra a la visible por los satélites, China en este caso. Otra
gran diferencia de BeiDou-1 es que calcula las coordenadas
únicamente con dos satélites y una estación en tierra. Esto implica la
necesidad de enviar una señal desde el dispositivo remoto, cosa que
no es necesaria con GPS o GLONASS.

BeiDou-2
Cuenta con entre 12 y 14 satélites entre 2011 y 2015. Para 2020, ya plenamente operativo deberá
contar con 30 satélites.
4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación?
4.1.-Transporte por carretera:
 Los dispositivos de navegación
 Los sistemas de cobro automático de peajes
 Las aplicaciones relacionadas con la seguridad o los seguros con primas que se calculan en
función de los kilómetros recorridos.
4.2.-Transporte ferroviario:
 Las infraestructuras ferroviarias disponen de sistemas de señalización y de localización de
trenes.
4.3.-Militares
 Navegación terrestre, aérea y marítima.
 Guiado de misiles y proyectiles de diverso tipo.
 Búsqueda y rescate.
 Reconocimiento y cartografía.
 Detección de detonaciones nucleares.
4.4.-En los teléfonos móviles:
 El receptor del GPS en los teléfonos móviles recibe la señal transmitida por el satélite de
posicionamiento global. Esto ayuda a determinar la localización, el tiempo y la velocidad del
objeto es decir, del dispositivo celular.
4.5.-Sistemas de localización para emergencias.
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5.-Bibliografía:
 http://www.slideshare.net/chriswebbie/sistema-global-de-navegacin-por-satlite
 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_de_navegaci%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite
 http://www.aena.es/csee/Satellite/navegacion-aerea/es/Page/1047658426253/
 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_posicionamiento_global
 http://www.wayerless.com/2012/05/glonass-que-es-y-por-que-se-usa-en-los-moviles-de-ahora/
 http://www.upv.es/satelite/trabajos/pracGrupo13/gpsabout.htm
 http://europa.eu/legislation_summaries/transport/intelligent_transport_navigation_by_satellite/l2
4463_es.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/GLONASS
 http://lagc.uca.es/web_lagc/docs/curso_rap/Presentacion_II.pdf
 http://es.wikipedia.org/wiki/Beidou
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