1. EL FUTURO DEL SISTEMA
GPS COMO BASE PARA LA
AGRICULTURA DE
PRECISIÓN
Ing. Agr. Axel von Martini
A Servicios Agropecuarios
&
A Especializados
El nuevo sistema de manejo planteado
por el concepto de manejo sitio
específico de los cultivos a través de las
herramientas de Agricultura de
Precisión, depende en gran medida de
la utilización de algún sistema de
posicionamiento.
El hecho de agregar una variable espacial
a los datos, análisis y manejo de los
cultivos implica que de alguna manera
debemos agregar coordenadas a cada
uno de los pasos realizados en el
manejo sitio específico
1

2. Tipos de
posicionamientos
con GPS
•Autónomo
•Corrección diferencial en tiempo real
•Corrección diferencial en postproceso
Autónomo
Precisión
4 - 20 m
EEA MANFREDI
2

3. Contribución al error (M)
Modelo Ionosférico - peor sitio
Modelo Ionosférico - promedio global
Modelo Ionosférico - mejor sitio
Reloj de Satélite
Ruido de receptor
Orbita
Sesgo del código de Fase C/A
Modelo Troposférico
Mensaje de Navegación
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Metros
3

4. Error en el plano (2drms): 3,31 metros
Error en 3 dimensiones (SEP): 7,21 metros
Máxima distancia entre puntos: 14,7 metros
Precisión del GPS
1.5
1.0
0.5
0.0 Series1
-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
-0.5
-1.0
-1.5
Ejemplo: precisión 1,7 m
4

5. 5

6. 6

7. Precisión
30 cm - 1m
EEA MANFREDI
Trimble 132
0.4
0.2
metros
0
-0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15
-0.2
-0.4
-0.6
metros
Magellan 310
4
2
0
metros
-6 -4 -2 0 2 4 6
-2
-4
-6
-8
metros
7

8. Corrección diferencial en
postproceso
Precisión
30 cm - 5 mm
Sensibilidad de la posición
1 26.2 m 6 5
31° 51,99 S
63° 44,72 W
30.8 m 30.8 m
2
7
31° 51´ 59” S
63° 44´ 43” W
3 26.2 m 4
8

9. Circunferencia de
1 minuto 1 minuto Paralelo de latitud
Latitud
de latitud de longitud
Kilómetros Millas náuticas
34° 1848.71 1539.75 33258.523 17958.166
33° 1848.41 1557.55 33643.157 18165.852
32° 1848.11 1574.89 34017.531 18367.997
31° 1847.82 1591.74 34381.534 18564.543
30° 1847.54 1608.10 34735.061 18755.432
29° 1847.26 1623.98 35078.007 18940.609
1 Segundo de latitud = 30,80
1 Segundo de longitud = 26,24
Aplicaciones del sistema
de posicionamiento
estándar en Agricultura de
Precisión
9

10. Muestreos dirigidos o georeferenciación
Muestreos dirigidos o georeferenciación
de muestras
de muestras
Dosis
variable
10

11. Mapeo de
rendimiento
11

12. 12

13. Plan de
modernización del
GPS
Objetivos del programa de
Objetivos del programa de
modernización del GPS
modernización del GPS
•• Militares
Militares
– Protección del servicio para el ejército de EEUU y aliados
– Protección del servicio para el ejército de EEUU y aliados
•• Agregado de nuevas señales y de mayor potencia para mejorar las
Agregado de nuevas señales y de mayor potencia para mejorar las
capacidades de navegación
capacidades de navegación
•• Modificar plataformas para detectar y localizar interferencias
Modificar plataformas para detectar y localizar interferencias
•• Desarrollar y mejorar mejores tecnologías de seguridad
Desarrollar y mejorar mejores tecnologías de seguridad
– Prevención del uso por parte de enemigos
– Prevención del uso por parte de enemigos
•• Separar espectralmente las nuevas señales militares de las civiles
Separar espectralmente las nuevas señales militares de las civiles
•• Civiles
Civiles
– Preservación de los usos civilies y también proveer mejoras
– Preservación de los usos civilies y también proveer mejoras
•• Agregar nuevas señales para mejorar la precisión y redundancia de
Agregar nuevas señales para mejorar la precisión y redundancia de
señales
señales
La finalización de la disponibilidad selectiva es
el primer paso en el plan de modernización
13

14. Modernización del segmento espacial
Modernización del segmento espacial
Block IIRs (12 SV’s) Señales en el espacio
• Agregado de
código civil en L2 M-code C code M-codeC/A
• Agregado de nuevo P(Y) P(Y)
código militar M
• Incremento de L2 L1
potencia de señal
Señales en el espacio
• Agregado de señal
civil L5 a todos M-code C code M-codeC/A
los Block IIFs P(Y) P(Y)
L5 L2 L1
1176.45MHz 1227.6MHz 1575.42MHz
La modernización del GPS migra a un sistema espectralmente separado
de las señales militares, proveyendo nuevas señales civiles
Cronología del plan de modernización
CY 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Milestones IIR Mod M-Code M-Code GPS-III GPS
First IIF SV1 Earth Earth (24 L5 L5 Full Capability Full Capability
ATP Launch Launch (18SV) SV) IOC FOC IOC FOC
IIR SV10-SV21
IIR Mod Deliveries
IIR SV10-SV21
IIR Mod Launches
Space Segment
IIF SV1-SV6 IIF SV7-SV12
IIF Lite Deliveries
IIF SV1-SV6 IIF SV7-SV12
IIF Lite Launches
SV1-SV3 SV4 - SVNN
GPS III Deliveries
SV1-SV3 SV4 - SVNN
GPS III Launches
Control Segment M-Code/L5
SPI Contract IIF OCS OCS
Definitization
OCS
Deliver OT&E Training/Validation
S/W Comp.
14

15. Precisión civil del GPS con y sin nuevas
señales
Error Source Typical Range Error
Magnitude (meters, 1σ )
Without SA Without SA
plus 2 or more
coded signals
Selective Availability 0.0 0.0
Atmospheric Error
Ionospheric 7.0 0.01
Tropospheric 0.2 0.2
Clock and Ephemeris Error 2.3 2.3
Receiver Noise 0.6 0.6
Multipath 1.5 1.5
Total User Equivalent Range Error (UERE) 7.5 2.8
Typical Horizontal DOP (HDOP) 1.5 1.5
Total Stand-Alone Horizontal Accuracy, 95% 22.5 8.5
Source: Shaw et. al., GNSS-2000.
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16. Beneficios en performance
Beneficios en performance
de la modernización
de la modernización
• Correcciones ionosféricas de
• Correcciones ionosféricas de
frecuencias dobles y triples
frecuencias dobles y triples
• Mejor adquisición y rastreo de
• Mejor adquisición y rastreo de
señal
señal
• Otras..
• Otras..
Estimación del error ionosférico
• La demora ionosférica de la señal es
• La demora ionosférica de la señal es
inversamente proporcional al cuadrado
inversamente proporcional al cuadrado
de la frecuencia
de la frecuencia
• Teniendo acceso de código en L2 y L5
• Teniendo acceso de código en L2 y L5
permitirá estimar con precisión el error
permitirá estimar con precisión el error
ionosférico
ionosférico
– Desde que se discontinuó la SA, este es el
– Desde que se discontinuó la SA, este es el
factor que más contribuye al error del GPS
factor que más contribuye al error del GPS
• L2 y L5 pueden proveer corrección, aún
• L2 y L5 pueden proveer corrección, aún
cuando se pierde L1
cuando se pierde L1
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17. Precisión de la corrección de
doble frecuencia
4
3.5
3
RMS Error (m)
2.5
2
1.5
1
0.5
0
L1 C/A - L2 C/A L1 C/A - L5 L2 C/A - L5
Cronología del plan de modernización
Cronología del plan de modernización
Por lo menos 1 satélite con el código Civil en la
Por lo menos 1 satélite con el código Civil en la
frecuencia L2 va a estar en operación en órbita a
frecuencia L2 va a estar en operación en órbita a
más tardar en el 2003,
más tardar en el 2003,
La Capacidad Operacional Inicial (IOC), con 18
La Capacidad Operacional Inicial (IOC), con 18
satélites en órbita está planeada para el 2008,
satélites en órbita está planeada para el 2008,
Capacidad Operacional Total, con 24 satélites en
Capacidad Operacional Total, con 24 satélites en
órbita para el 2010
órbita para el 2010
Por lo menos 1 satélite con capacidad operacional
Por lo menos 1 satélite con capacidad operacional
transmitiendo la nueva señal L5 está planeado para
transmitiendo la nueva señal L5 está planeado para
el 2005,
el 2005,
IOC para 2012
IOC para 2012
FOC para 2014.
FOC para 2014.
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18. Resumen de la modernización
– La constelación de de satélites continuará
– La constelación de de satélites continuará
siendo nominalmente 24 SVs (hasta GPS III –
siendo nominalmente 24 SVs (hasta GPS III –
IOC 2016 – FOC 2017)
IOC 2016 – FOC 2017)
– La modernización incrementará las
– La modernización incrementará las
capacidades para usos civiles y militares
capacidades para usos civiles y militares
– Segunda señal civil (L2) comenzará en 2003
– Segunda señal civil (L2) comenzará en 2003
– Tercera señal civil (L5) comenzará en 2005
– Tercera señal civil (L5) comenzará en 2005
– Performance mejorará dramáticamente como
– Performance mejorará dramáticamente como
resultado de la modernización
resultado de la modernización
– EEUU continuará respondiendo a nivel global
– EEUU continuará respondiendo a nivel global
a las necesidades de los usuarios
a las necesidades de los usuarios
– Existirá compatibilidad con otros sistemas
– Existirá compatibilidad con otros sistemas
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19. Principios de cooperación
Principios de cooperación
– No existirán tarifas directas para usuarios civiles
– No existirán tarifas directas para usuarios civiles
– Asegurar competencia de libre mercado en
– Asegurar competencia de libre mercado en
equipamiento y aplicaciones
equipamiento y aplicaciones
– Estructuras de señal abiertas para promover igualdad
– Estructuras de señal abiertas para promover igualdad
de acceso para el desarrollo de aplicaciones y servicios
de acceso para el desarrollo de aplicaciones y servicios
de valor agregado
de valor agregado
– Protección del espectro de radionavegación actual por
– Protección del espectro de radionavegación actual por
interferencias y disrupciones
interferencias y disrupciones
– Utilización de los standards GPS de tiempo, geodesia, y
– Utilización de los standards GPS de tiempo, geodesia, y
estructura de señal
estructura de señal
– Interoperabilidad de sistemas futuros con GPS
– Interoperabilidad de sistemas futuros con GPS
– Reconocimiento de items de seguridad nacional e
– Reconocimiento de items de seguridad nacional e
internacional y protección contra el mal uso
internacional y protección contra el mal uso
Resumen de la
modernización
– Los receptores GPS anteriores a la
– Los receptores GPS anteriores a la
modernización seguirán funcionando
modernización seguirán funcionando
pero con prestaciones similares o
pero con prestaciones similares o
levemente superiores a las actuales, para
levemente superiores a las actuales, para
poder utilizar las nuevas señales y
poder utilizar las nuevas señales y
aprovechar las prestaciones mejoradas
aprovechar las prestaciones mejoradas
se deberá reemplazar o actualizar los
se deberá reemplazar o actualizar los
equipos.
equipos.
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20. Sistemas de corrección
Preguntas?
Gracias
20