SISTEMA DE NAVEGACIÓN GLOBAL POR SATÉLITE

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Sistema satelital de navegación global diferencial para ayuda a la navegación marítima

Sistema satelital de navegación global diferencial para ayuda a la navegación marítima

GNSS es el término genérico que se utiliza para denominar a aquellos sistemas por satélite que proporcionan posición, tiempo y velocidad para uso multimodal en todo el mundo. Está basado en una constelación de satélites activos que transmiten continuamente señales codificadas en dos o más bandas de frecuencia. Estas señales las recibe el usuario en cualquier lugar del mundo y le permite determinar su posición y velocidad en tiempo real. Desde 1996, los sistemas "Navstar" Global Positioning System (GPS) de los Estados Unidos y el ruso Global Orbiting Navigation Satellite System (GLONASS) han formado parte del WWRNS. El GNSS incluirá otros sistemas cómo el "Galileo", actualmente en desarrollo por la Unión Europea.
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Construcción de superficies equipotenciales gravitatorias para satélites sel sistema global de navegación por satélite (GNSS)

Construcción de superficies equipotenciales gravitatorias para satélites sel sistema global de navegación por satélite (GNSS)

Con el creciente número de aplicaciones del geoposicionamiento, se pone cada vez mayor énfasis en el mejor cálculo de trayectorias de satélites que luego serán usados como referencia para el cálculo de la posición de un vehículo receptor en Tierra. Las trayectorias de los satélites son determinadas por el campo gravitatorio causado principalmente por la Tierra, el Sol, la Luna, Júpiter y otros cuerpos celestes; sin embargo, conocer el campo gravitatorio total no es tan simple. Con la finalidad de hallar el campo gravitatorio circundante a la Tierra existen misiones encargadas de medir el gradiente gravitatorio a 280 km de altura, tales como la misión GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer). En este trabajo se usan las mediciones de la misión GOCE para determinar el potencial gravitatorio total alrededor de la Tierra en forma “analítica”, que será usado para construir superficies equipotenciales gravitatorias y un mejor y más preciso cálculo de las trayectorias de satélites GNSS (Global Navigation Satellite System) que orbitan la Tierra. Palabras clave: satélites, misión GOCE, potencial gravitatorio.
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Análisis y filtrado de datos de sistema de navegación por satélite para navegación autónoma de vehículos

Análisis y filtrado de datos de sistema de navegación por satélite para navegación autónoma de vehículos

Este trabajo se ha organizado en cuatro capítulos, los cuales se describen a continuación. El primer capítulo corresponde a la fundamentación teórica que sirve de base a esta investigación. Se revisan y explican las diferentes tecnologías y sistemas que se usan en la realización del programa, incluyendo las tecnologías GPS, su funcionamiento y partes de los Sistemas de Posicionamiento Global. Además, se hace referencia a las fuentes de error a las que están expuestos los sistemas GPS. Posteriormente se describe el funcionamiento de la recolección de datos del receptor GNSS NovAtel que se ha usado en este estudio. A continuación, se presenta el concepto de Coordenadas Geográficas, que son la forma de representación de los datos en un plano ya que es importante para entender y representar los datos que se van a analizar. Seguidamente se explican las ideas generales del filtro de Kalman, así como el desarrollo del modelo dinámico que se va a aplicar. Finalmente, se exponen las ecuaciones del filtro de Kalman en las que se basa el filtrado de los datos obtenidos en este estudio.
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Análisis y mitigación del error ionosférico en los sistemas globales de navegación por satélite con receptores de una frecuencia

Análisis y mitigación del error ionosférico en los sistemas globales de navegación por satélite con receptores de una frecuencia

Aunque el objetivo principal de los sistemas GNSS es el posicionamiento, en la ´ ultima d´ ecada han demostrado ser una fuente de datos r´ apida, barata y global en diversas aplica- ciones, como la ionosf´ erica. El desarrollo de la tecnolog´ıa basada en los GNSS ha permitido el acceso a una gran cantidad de datos de contenido electr´ onico, lo que ha propiciado que aparezcan y se desarrollen modelos ionosf´ ericos basados exclusivamente en medidas GPS. Actualmente, existen diversos modelos basados en esta fuente de datos que propor- cionan mapas regionales y globales de contenido electr´ onico vertical. Todos ellos suelen emplear una combinaci´ on de observables de fase y c´ odigo en ambas frecuencias para obte- ner estimaciones de contenido obl´ıcuo de electrones (STEC) que se transforma a contenido electr´ onico vertical (VTEC) con una funci´ on de mapeo y se interpola para obtener mapas de contenido electr´ onico vertical, ya sean regionales o globales. En lugar de emplear un sistema de referencia geogr´ afico, estos modelos suelen preferir una descripci´ on basada en un sistema solidario con la rotaci´ on del sol, para evitar las variaciones diurnas de VTEC. Difieren, sin embargo, en la funci´ on de mapeo usada, ya que existen varias posibilidades: la aproximaci´ on de capa infinitesimal que emplea el LPIM (Brunini et al., 2004) y el mo- delo regional de la Universidad de New Brunswick (UNB) (Komjathy y Langley, 1996a), la modificaci´ on de capa infinitesimal que emplea el CODE (Schaer, 1999), la capa entre dos alturas que emplea Sard´ on et al., (1994), la capa con espesor con un perfil de den- sidad electr´ onico fijo que emplea el JPL (Mannucci et al., 1998), el perfil de Chapman que emplea la ESA (Feltens, 1998), o la tomograf´ıa de dos capas del modelo de la Uni- versidad Polit´ ecnica de Catalu˜ na (UPC) (Hern´ andez-Pajares et al., 1999). Los modelos tambi´ en suelen diferir en las funciones de dependencia del VTEC con la posici´ on que se
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Robot con navegación autónoma y sistema de vigilancia

Robot con navegación autónoma y sistema de vigilancia

Actualmente existen diferentes medidas de seguridad a la hora de proteger un hogar, entre ellos se puede resaltar las cámaras y alarmas de seguridad. Una de las empresas más grandes y que abarcan más métodos de vigilancia sería “Securitas Direct”, esta cuenta con cámaras con sensor de movimiento, alarma con potentes sirenas, sensores en puertas y ventanas que detectan cualquier tipo de vibración, aperturas o golpes, sistema contra incendios, incluso inhibidores de frecuencia, todo ello conectado directamente a la central de la empresa, siendo incluso posible dar aviso a la policía. Todo ello debe de ser instalado por habitaciones por lo que aquellas donde no han sido instalados, no quedarán protegidas.
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Diseño de un sistema de localización indoor para un sistema avanzado de asistencia a la navegación

Diseño de un sistema de localización indoor para un sistema avanzado de asistencia a la navegación

En el apartado 5.5 se explican las principales características del funcionamiento de JavaScript que es un lenguaje de programación interpretado dinámico, estándar en el mundo online, y es usado para la creación de la página web del sistema de localización y la gestión de la parte dinámica de las rutas. Así es posible generar rutas con diferentes perfiles en función de sus posibles dificultades motoras. Adicionalmente, en este apartado se aborda la cuestión del posicionamiento en los buscadores online, como por ejemplo Google, Bing, Yahoo!, etc., de la página web del sistema de localización, explicando la información a añadir en el código y más pautas a seguir, para conseguir posicionar bien la página web al introducirla en la navegación desde www.uah.es. En el apartado 5.6 se evidencian las conclusiones y las líneas a seguir en futuros proyectos relacionados.
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Diseño de un sistema fotovoltaico autónomo para los equipos de ayuda a la navegación, de radiocomunicaciones, y luces de navegación de un ferry

Diseño de un sistema fotovoltaico autónomo para los equipos de ayuda a la navegación, de radiocomunicaciones, y luces de navegación de un ferry

En este proyecto se ha diseñado un SFA para alimentar diferentes equipos a bordo de un Ferry. En total se van a instalar 8 módulos que forman un generador fotovoltaico de 15,52 m , el cual ha sido diseñado para ser capaz de suministrar durante 12 horas una energía de 4229,28 Wh. Para aquellas situaciones en las cuales las condiciones de radiación solar no sean propicias para suministrar suficiente tensión para cargar las baterías del sistema, por medio de un regulador de carga, el sistema se apoyará en el propio generador del Ferry, de esta manera los equipos del puente de navegación estarán alimentados de forma ininterrumpida, independientemente de las condiciones meteorológicas.
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El Sistema Mundial de Observación por Satélite: una historia de éxito

El Sistema Mundial de Observación por Satélite: una historia de éxito

La filosofía de “ayudar al vecino” se ha probado en varias ocasiones a lo largo de los años. Cuando el servi- cio de recopilación de datos situa- do a bordo del METEOSAT-2 falló en 1984, el GOES-4 se desplazó hasta el centro del Atlántico. La siguien- te demostración positiva tuvo lugar en 1991 como respuesta a una so- licitud de Estados Unidos, cuando el único satélite geoestacionario operativo, el GOES-7, se destinó a cubrir la superficie de dicho país. El METEOSAT-3 se desplazó a una lon- gitud de 50 grados Oeste en agosto de 1991, y entre febrero de 1993 y mayo de 1995 volvió a ocupar una posición situada a 75 grados de lon- gitud Oeste. Como resultado de esta experiencia satisfactoria y enorme- mente positiva, EUMETSAT y los Estados Unidos firmaron un acuer- do de colaboración a largo plazo en julio de 1995, que se basaba en el respaldo proporcionado por los sa- télites meteorológicos operativos (Figura 5).
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Sistema de control de navegación aplicado a vehículo autónomo

Sistema de control de navegación aplicado a vehículo autónomo

El sistema que controla los sensores de ultrasonido cómo ya se ha visto en la sección 3.3.4.2 filtra los datos medidos y levanta una bandera que indica que se ha detectado un objeto. Cómo se tienen 3 sensores de ultrasonido, se cuenta con 3 banderas de objeto detectado. Dentro de la interrupción de Timer 0, donde se realizan la mayoría de las acciones periódicas, se controla cada 25 ms si alguno de los dos sensores delanteros ha detectado un objeto, en caso afirmativo se consulta si el vehículo se está moviendo hacia adelante, ya que de otra manera no sería un problema para la trayectoria. Además se evalúa si no se está en ese momento en proceso de esquivar otro objeto, ya que de ser así se debe aguardar a terminar este proceso para esquivar un objeto nuevo, en este caso no hay riesgo de colisión ya que lo que realiza la parte de bajo nivel para evitar el obstáculo siempre es marcha atrás. En caso de darse todas estas condiciones el sistema toca bocina y enciende las luces para para anunciar que se ha cruzado con un objeto inesperado, guarda la distancia que hay hasta el objeto y frena el motor. Luego, se procede a hacer reversa hasta llegar al punto de inicio del movimiento que estaba en curso, en caso de tener el vehículo las ruedas rotadas se enderezan las mismas antes de ejecutar esta acción. Una vez que se llegó al punto deseado, se avisa al microprocesador que se ha detectado un obstáculo y se le envían la distancia hasta el objeto y el ángulo absoluto en que se encuentra el vehículo, el sistema de alto nivel utilizará estos datos para agregar el nuevo obstáculo al mapa y recalcular la trayectoria. Estos pasos antes descritos se realizan dentro de una máquina de estados en el bucle principal del microcontrolador.
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Sistema de navegación, guiado y control para un VANT multirotor

Sistema de navegación, guiado y control para un VANT multirotor

El VANT es capaz de volar siguiendo los comandos de un piloto, para lo cual se utiliza un radio control Spektrum DX6, o puede también volar en modo autónomo. Para esto último es fundamental el algoritmo de guiado, encargado de calcular qué trayectoria debe seguir el VANT. En este caso se realiza un guiado de posición a lazo cerrado. Este algoritmo se ejecuta a 1Hz. El vuelo autónomo se configura a partir de un conjunto de waypoints los cuales se transmiten desde la estación de tierra al vehículo mediante módulos de comunicación ZigBee ([6]). La interfaz utilizada para la estación de tierra está basada en el programa APM Planner 2.0 ([2]), paquete de software multiplataforma muy versátil que permite configurar parámetros del vehículo, recibir el estado del mismo (posición, orientación, carga de batería, etc), mostrar en pantalla un plano con el recorrido del vehículo, seleccionar waypoints y enviar comandos para cancelar una misión, entre otras varias funciones. El APM Planner, tiene la ventaja de que es distribuido con una licencia GPL, código abierto. Para las comunicaciones entre la estación de tierra y el vehículo se utiliza el protocolo MAVLink ([1]), que es un estándar de facto utilizado por la gran mayoría de los paquetes de software que se distribuyen con licencia de código abierto para fines de supervisión y control de misión, como lo es el APM Planner ([2]). En la Figura 3, puede verse una captura de pantalla del sistema de telemetría en operación, siguiendo una trayectoria definida por waypoints.
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Sistema de navegación inercial 3D para VFR

Sistema de navegación inercial 3D para VFR

Finalmente, el diseño escogido para implementar en este proyecto ha sido la Raspberry Pi 3, pero utilizando Arduino como sistema de adquisición de datos. La gran ventaja de utilizar Arduino como adquisición de datos es que se podría implementar sensores analógicos, cosa que solo con la Raspberry Pi 3 no se podría ya que ésta únicamente tiene entradas digitales. Además, el hecho de cambiar o aumentar el número de sensores que se utilizar no afecta a la arquitectura del sistema. Es muy sencillo hacer pequeñas modificaciones en cuanto a sensores. Esto hace que sea un sistema muy fácil de adaptar.
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Sistema de navegación para un robot limpiador de piscinas

Sistema de navegación para un robot limpiador de piscinas

La Liga de Natación de Antioquia (LNA) atien- de 50 000 usuarios anualmente en 12 piscinas del Complejo Deportivo Atanasio Girardot. Las labo- res de limpieza de estas piscinas son realizadas manualmente, lo que constituye una tarea tediosa, aburrida y poco efi ciente para quienes la realizan, razón por la cual se busca su automatización. Con el objetivo de automatizar la tarea de lim- pieza, la LNA adquirió recientemente un robot limpiador de piscinas, el cual no es efectivo, de- bido a que funciona de manera aleatoria, tipo de funcionamiento que constituye un factor común en el mercado de robots limpiadores de pisci- nas [1]. Efectuar una limpieza siguiendo una trayectoria aleatoria puede ser aceptable en una piscina pequeña, pero en una piscina de gran- des dimensiones, como las que se tienen en la LNA, esta labor toma tiempos inmanejables sin garantías en la cobertura del área a limpiar. Por esto se propone, como solución al problema de la LNA, automatizar el robot limpiador adquiri- do por la institución para que realice las labores de limpieza en un tiempo óptimo, siguiendo una trayectoria predefi nida. Como primer paso para la automatización de este robot, se busca diseñar un sistema de navegación que permita estimar el estado del robot en tiempo real, para realimentar un sistema de control.
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Sistema radio-navegación MFD2 Manual de instrucciones

Sistema radio-navegación MFD2 Manual de instrucciones

Al encender el sistema de nuevo, aparecerá el último menú seleccionado antes de apagar el equipo y se reproducirá la última fuente de sonido seleccionada. Al desconectar el encendido, se apaga al mismo tiempo el sistema de radio y navegación MFD2. Para encender de nuevo el sistema de navegación, con el encendido desconectado, utilice el botón izquierdo. El sistema se apaga automáticamente al cabo de una hora para evitar que se descargue la batería. Si no se ha introducido ningún CD en el equipo, al in- troducir el código de seguridad y pulsar puede aparecer el siguiente mensaje: No hay CD insertado. Inserte un CD-ROM para SEAT Dynamic Navigation MFD2.
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Telesalud vía satélite - una solución a la crisis en el sistema de salud

Telesalud vía satélite - una solución a la crisis en el sistema de salud

Con el tiempo, los satélites de telecomunicaciones se empezaron a situar a los 35.875km de la atmósfera, donde los objetos espaciales se desplazan a la misma velocidad que la tierra. Lo anterior permitió que la antena receptora siempre estuviese dirigida directamente al satélite y por tanto dejó de ser indispensable el relevo de satélites y antenas. A estos satélites situados a los 35.875km se les conoce como satélites geoestacionarios, y la órbita, es decir, el camino que describen mientras giran alrededor de la tierra, recibe el nombre de órbita geoestacionaria. Arthur C. Clarke, quien contribuyó a la idea de que los satélites geoestacionarios serían los más adecuados para las telecomunicaciones, justamente por la velocidad a la que se desplazan en ese punto, fue quien señaló que para que éstos funcionaran correctamente, debían ubicarse a una distancia de exactamente 5 grados entre ellos. Con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se lograron ubicar satélites a una distancia de 1º, con la única condición de que operaran en frecuencias radioeléctricas distintas para así evitar interferencias y hacer un uso mucho más eficaz de la órbita. Ahora, incluso es posible ubicar varios satélites en una misma posición y en una misma frecuencia, siempre y cuando cada uno esté direccionado a puntos distintos en la tierra.
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Explotación de las imágenes de satélite en el Sistema SAIDAS en un entorno operativo

Explotación de las imágenes de satélite en el Sistema SAIDAS en un entorno operativo

Estos valores de radiancia se pasan a temperatura de brillo, con unas tablas fijas que están incorporadas al sistema. Los valores así obtenidos son transformados a su vez en 256 valores de brillo (de O a 255) en orden decreciente de temperatura, de manera que a tempera- turas más elevadas corresponden valores de brillo más bajo, y viceversa. Los límites vienen dados por los valores de C para un valor de brillo igual a cero y -1 C, para un valor de brillo de 255; la transformación es lineal pero con pendiente distinta, según la temperatura sea mayor, o menor e igual a -31 C.
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Sistema de transporte por satélite para la televisión digital terrestre en el Perú

Sistema de transporte por satélite para la televisión digital terrestre en el Perú

La sincronización del sistema DVB-S2 en el nivel del receptor es una tarea muy difícil por las siguientes principales razones: el amplio rango de posibles configuraciones del sistema y la presencia de modos de operación trabajando en una muy baja SNR. Para modos ACM, una dificultad adicional es la variación de cuadro por cuadro del esquema de modulación, y el hecho que en una ubicación de recepción dada la SNR podría ser insuficiente para mantener la sincronización durante todos los cuadros; por tanto la sincronización en el receptor tiene que ser adquirida "al vuelo" ( on the fly) para los cuadros decodificables. Adicionalmente considerando que los usuarios probablemente no cambiaran sus unidades outdoor cuando cambien del DVB-S al DVB­ S2, el algoritmo de recuperación de la portadora del DVB-S2 debería ser capaz de lidiar adecuadamente con la performance menos exigente del LNB requerido por la modulación QPSK del DVB-S, con una protección contra el ruido por fase (phase noise - modulación por fase no deseada) la cual puede resultar critica para modulaciones de mayor orden.
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Sistema de control ocular para una silla de ruedas eléctricas con sistema de navegación inteligente

Sistema de control ocular para una silla de ruedas eléctricas con sistema de navegación inteligente

Prototipo e Implementación En este capítulo se describe los recursos y diseños necesarios para la realización e implementación del prototipo para la adquisición de señales del movimiento[r]

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Sistema de guiado, navegación y control para vehículo eléctrico mediante el uso de sistemas de navegación GNSS y técnicas borrosas

Sistema de guiado, navegación y control para vehículo eléctrico mediante el uso de sistemas de navegación GNSS y técnicas borrosas

En este trabajo no se obtiene el modelo dinámico del vehículo porque para ello es necesario conocer todas las fuerzas y pares que actúan sobre él durante el movimiento. Dado que es un coche que se va a mover en un entorno fundamentalmente desconocido donde existen multitud de parámetros a considerar (como el rozamiento de las ruedas con el suelo, fuerzas exteriores como el viento, irregularidades del terreno, etcétera), el modelo dinámico se convierte en demasiado complejo o incluso irrealizable. Este modelo más exacto del movimiento del vehículo podría ayudar al diseño de un controlador utilizando las técnicas habituales del control; sin embargo, para diseñar los controladores borrosos que se exponen más adelante no son necesarias las ecuaciones matemáticas, ya que se diseñan a partir del comportamiento durante la conducción de un conductor. Por lo tanto, el modelo cinemático que se describe en este capítulo es necesario exclusivamente para obtener una primera aproximación de la trayectoria del coche en simulación con el fin de ajustar el comportamiento del regulador previamente a implantarlo en el sistema real.
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Diseño de sistema de navegación y guiado para un vehículo aéreo

Diseño de sistema de navegación y guiado para un vehículo aéreo

El sistema de navegaci´ on de una aeronave se compone de distintos dispos- itivos que permiten al avi´ on conocer el estado de su movimiento en todo momento, e interactuar con el medio ambiente a su alrededor. El desempe˜ no en las tareas que le son asignadas al UAV depende entonces del modelado matem´ atico que le permite a la aeronave ”actuar” bajo determinadas condi- ciones, siendo los sensores a bordo los elementos que le permiten al UAV reconocer el entorno a su alrededor, y transmitiendo est´ a informaci´on al modelo matem´ atico para predecir el estado futuro, y realizar las correc- ciones necesarias si los datos de los sensores no se ajustan a las condiciones predichas. En este sentido, el UAV es un sistema que se auro-retroalimenta, y la integraci´ on de todo este proceso se conoce c´ omo la avi´ onica de la aeron- ave.
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Desarrollo de un sistema de navegación para un robot móvil

Desarrollo de un sistema de navegación para un robot móvil

Se ha podido valorar también la utilidad de dividir la aplicación de navegación en varios nodos, unidos y comunicados entre sí a través de una infraestructura de control como es ROS. Gracias a esta división se ha tenido una mayor capacidad de detección y localización de fallos, y además facilita enormemente la ampliación y reutilización de estos nodos para otros robots. Sin embargo este ha sido el apartado más conflictivo de todo el proyecto, surgiendo varios errores tanto en la instalación como en la gran labor de adaptación de los módulos del software al nuevo sistema.
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