Ingeniería en Telecomunicaciones · 2024
Diseño e implementación de técnicas de corrección diferencial y posicionamiento híbrido para mejorar la precisión de dispositivos de rastreo GPS en AZ Smart Technology
In the world of tracking technology and security, accurate location tracking is more than a luxury; it is a fundamental necessity. Global Positioning Systems (GPS), since their inception, have transformed the way we locate and track objects and people in real time. GPS systems, especially those based on consumer solutions, have demonstrated limitations. These limitations, which include limited accuracy in urban or densely wooded environments and susceptibility to both natural and human-induced interference, can compromise operations that depend on accurate location.
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Contenido
- Introducciónp. 12
- Planteamiento del problemap. 13
- Justificaciónp. 14
- Objetivosp. 15
- Objetivo Generalp. 15
- Objetivos específicosp. 15
- Marco de referenciap. 16
- Antecedentesp. 16
- Marco teóricop. 17
- Definición de GNSS:p. 17
- Segmento Espacial:p. 18
- Segmento de Control:p. 18
- Segmento de Usuario:p. 18
- Pseudodistanciap. 18
- Propagación en la atmosfera:p. 19
- Efecto de la Ionosfera:p. 20
- Efecto de la Troposfera:p. 21
- Multipath Effect(Efecto de Múltiples Trayectorias):p. 22
- Absorción Atmosférica:p. 23
- Métodos de observación y posicionamientop. 24
- 1. Posicionamiento Puntual Absoluto (PPA o SPP, Single Point Positioning):p. 24
- 2. Posicionamiento Diferencial GNSS (DGNSS):p. 24
- 3. Sistema de Aumentación Basado en Tierra (GBAS):p. 24
- 4. Sistema de Aumentación Basado en Satélites (SBAS):p. 24
- 5. Posicionamiento Preciso en Tiempo Real (RTK, Real-Time Kinematic):p. 24
- 6. Posicionamiento Cinemático Post-Procesado (PPK, Post-Processed Kinematic):p. 24
- 7. Técnicas de Observación de la Fase de la Portadora:p. 25
- Corrección Diferencial GPS (DGPS)p. 25
- Posicionamiento Híbridop. 25
- Aplicación en AZ SMART TECHNOLOGYp. 25
- Marco Legalp. 26
- Leyes y regulaciones sobre sistemas de navegación por satélitep. 26
- Protección de Datos y Privacidadp. 26
- Metodologíap. 27
- Selección de la Técnicap. 28
- RTKp. 8
- Precisión:p. 29
- Tiempo de Respuesta:p. 31
- Costo:p. 32
- PPPp. 34
- Precisión:p. 29
- Tiempo de respuesta:p. 31
- Costo:p. 32
- Justificación:p. 34
- Recolección y preprocesamiento de datos GNSSp. 36
- Fuente de Datosp. 36
- Ubicación de las Estacionesp. 37
- Indicadores de Estado y Funcionamientop. 41
- Licencia y Uso de Datosp. 42
- Análisis Detallado de la estación AEDOp. 43
- Procesamiento RTK utilizando servicios en líneap. 46
- Descarga de Efemérides Precisasp. 47
- Post-procesamiento con RTKLIBp. 51
- Diferenciación de las medicionesp. 52
- Resolución de ambigüedades de fasep. 52
- Cálculo de posiciones precisas en tiempo realp. 53
- Aplicación de correccionesp. 53
- Visualización y análisis de datosp. 53
- Resultadosp. 54
- Propuesta Definitiva de Solución al Problema Planteadop. 54
- Restricciones de la Soluciónp. 55
- Validación de la Soluciónp. 56
- Evaluación del Impacto de la Solución Propuestap. 60
- Conclusiones y Recomendacionesp. 62
- Conclusionesp. 62
- Recomendacionesp. 62
- Referenciasp. 63
- Libros:p. 63
- Páginas web:p. 63
- Revistas científicas:p. 64
- Congresos y seminarios:p. 64
- Anexosp. 65
- Anexo 1. Fotografías de las pruebas en campop. 65
- Figura 1: Representación de los efectos de la ionosfera en las señales GNSS [13]p. 20
- Figura 2: Representación de los efectos de la toposfera en las señales GNSS [13]p. 21
- Figura 3: Representación del efecto Mulipath en las señales GNSS [13]p. 22
- Figura 4: Representación de la absorción atmosférica en las señales GNSS [13]p. 23
- verdesp. 27
- Figura 6. Dispositivo GPS Portátil Queclink GL300 [5]p. 28
- Figura 7. Algoritmo para la implementación de la técnica seleccionada. (Elaboración propia)p. 35
- Figura 9: Archivos RINEX – Ubicación FTP [6]p. 37
- Figura 10: Ubicación de las estaciones GNSS de operación continua en Colombia [7]p. 38
- Figura 11: Estaciones GNSS Activas en Colombia [7]p. 38
- Figura 12: Lista de Estaciones Activas [7]p. 39
- Figura 13: Estación AEDO [7]p. 39
- Figura 14: Estación AEGU [7]p. 40
- Figura 15: Estación BOGA [7]p. 40
- Figura 16: Estación BTAG [7]p. 41
- Figura 17: Indicadores de estado y funcionamiento de la red GNSS Activa en Colombia [7]p. 41
- Figura 18: Lista de Entidades Contribuyentes de la red GNSS [7]p. 42
- Figura 19: Licencia CC BY 4.0 de las estaciones [8]p. 42
- Figura 20: Estación AEDO [9]p. 43
- Figura 21: Diagrama de Antena Trimble [10]p. 44
- Figura 22: Efemérides Precisas (IGS) de la estación AEDO [10]p. 45
- Geocentar [1]p. 46
- Figura 25: Calendario GNSS [12]p. 48
- Figura 26: Directorio de orbita precisa para archivos de Efemérides Precisas [11]p. 48
- Figura 27. Creación del dispositivo en plataformap. 49
- Figura 28. Creación de Geozonasp. 49
- Figura 29. Búsqueda de histórico de recorridop. 50
- Figura 30. Recorrido histórico de pruebas de campop. 50
- Figura 27: Posprocesamiento utilizando RTKLIBp. 51
- Tabla 1: Comparativa de los Sistemas GNSS (Elaboración propia)p. 17
- Tabla 2: Tabla de datos para calcular la RMSE (Elaboración propia)p. 30
- Tabla 3: Comparativa de técnicas de corrección diferencial (Elaboración propia)p. 34
- Tabla 4: Información del Equipo [10]p. 44
- Tabla 5: Coordenadas [10]p. 44
- Tabla 6: Diferenciación de las mediciones para dos días diferentes. (Elaboración Propia)p. 52
- Tabla 7. Cálculo error residual de la Coordenadas (X)p. 57
- Tabla 8. Cálculo error residual de la Coordenadas (X)p. 57