Algunos conceptos relacionados con GNSS

Este breve artículo está dirigido a personas que no conocen sobre el tema y busca explicar en forma muy simple algunas técnicas frecuentemente usadas en topografía y geodesia. La idea es que sea un primer paso, que permita al lector tener solo la idea para posteriormente el pueda profundizar en el tema.

GNSS Navegadores y GNSS Geodésicos

Los navegadores son los receptores más comunes, los que podemos llevar en la mano o bien los que compramos para un vehículo y también podemos incluir los que pueden venir en un teléfono o en una Tablet. Estos receptores nos brindan una precisión de alrededor de dos metros, esto último podemos explicarlo de la siguiente forma: pensemos en un circulo de 2 metros de radio alrededor de la coordenada que me brinda el receptor. Es decir que no necesariamente estoy en el punto sino en alguna parte dentro de esa circunferencia de 2 metros de radio

Para entregarnos una ubicación el receptor necesita al menos 4 satélites y la técnica que usa para ello se llama “trilateración inversa”, por si desea conocer más al respecto.

Como su nombre lo dice, estos equipos están pensados para navegar, pero cuando necesitamos medir con precisión, ese metro o 2 metros es demasiado y se necesita un receptor diferente.

GNSS Geodésicos

Estos receptores son muy diferentes a los anteriores, se usan en trípodes o en bastones y tienen por lo general una antena en forma de plato. No usan la misma señal ni técnica que los navegadores y pueden llegar a precisiones centimétricas.

Algo que habrá notado el lector, es que por lo general vienen en pares y muchas veces una de las antenas queda en un trípode (se le denomina Base) mientras el operador trabaja en otro lugar sea con bastón o con trípode (llamado Rover)

Ahora vamos a explicar (también en forma muy general) como se trabaja con estos equipos. Como vimos el sistema cuenta con dos receptores, cada uno con su antena.

Un punto conocido y con coordenadas precisas

Imaginemos que contamos en la zona de proyecto con un punto monumentado con coordenadas conocidas, por ejemplo, un punto IGM. En este caso podemos instalar uno de los receptores (Base) en ese punto usando un trípode. Como la ubicación del receptor es conocida, es decir sabemos sus coordenadas, la función que cumplirá éste, será la brindar correcciones y transmitirlas al otro equipo. Para esto último, los equipos deben estar comunicados y para ello cuentan con equipos de radio. Por tanto, la antena y receptor que muevo (Rover), además de la señal de los satélites usa la otra antena y con ello se logran las correcciones que permiten mejorar mi precisión.

RTK

Hablamos del RTK o navegación cinética en tiempo real, cuando nos desplazamos con la otra antena (Rover) y el receptor va midiendo en tiempo real. Muchas son las aplicaciones del RTK por ejemplo, aplicaciones para navegación de maquinaria, levantamientos topográficos o el mapeo del eje de un camino donde se instala el Rover en un vehículo y se recorre el camino.

Con esta metodología podemos medir mientras no nos alejemos demasiado de la Base lo que puede hacer perder la comunicación entre ambos receptores.

Stop and Go

De que el RTK funciona muy bien no hay duda, pero puede que necesitemos asegurar que los puntos medidos tengan una precisión determinada. Una técnica muy usada para ello es Stop and Go y consiste en que nos detengamos en el punto a medir por algunos segundos y luego se prosiga. Aquí no estamos dejando que el receptor mida a un tiempo o distancia programada, sino que el operador indica cuando realiza la medición.

NTRIP

¿Y si tenemos antenas base en puntos conocidos en forma permanente y transmitimos las correcciones a varios usuarios?

Esto se hace y por ejemplo podríamos transmitir las correcciones por Internet. Evidentemente esto se adapta muy bien a zonas urbanas.

Poniendo el escenario un poco más complejo

Imaginemos que estamos en un lugar lejano y no tenemos un punto Base, ¿Cómo puedo medir un punto con precisión?, también tenemos una solución a este escenario, ya que, existen equipos con una sola antena y que pueden recibir las correcciones vía telefonía celular. Evidentemente el tiempo de medición será muy largo (40 a 60 minutos por punto), pero me permitirá alcanzar precisiones bajo los 10 centímetros en x, y y de 30 a 40 centímetros en altura. Por supuesto esta técnica solo debe aplicarse cuando las precisiones alcanzan a los fines del proyecto.

PPP

Otra alternativa es ir a terreno medir y olvidarnos por un rato de las correcciones, posteriormente aplicamos las correcciones en nuestro gabinete. Esto se realiza mediante algún servicio online en que se sube nuestro archivo y luego de procesado recibiremos el resultado con las correcciones.