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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE VIALIDAD Y GEOMÁTICA

GPS NAVEGADOR INFORME DE CAMPO N°1 MANUAL DE USO DE GPS NAVEGADOR GEODESIA SATELITAL TV561K

INTEGRANTES: HUARINGA BALVÍN, FRANK CHERENKOV MALACAS BAUTISTA, RAUL MANERO MARALLANO, WALTER MENACHO JIMÉNEZ, BORIS RENZO DOCENTES: ING. JORGE MENDOZA DUEÑAS ING. MIRANDA FLORINDEZ Fecha de presentación: 19 / 09 / 2018

GPS NAVEGADOR

ÍNDICE I.

INTRODUCCIÓN.................................................................................................. 3

II.

OBJETIVOS ......................................................................................................... 4

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO ................................................................................... 5

IV.

EQUIPO ............................................................................................................... 7

V.

ENCENDIDO Y CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ............................................. 8 WayPoint................................................................................................................ 11 Track log. ............................................................................................................... 16 Track Back ............................................................................................................. 20 Go to (ir a) .............................................................................................................. 22

VI.

CONCLUSIONES ............................................................................................... 25

VII.

RECOMENDACIONES....................................................................................... 25

VIII.

BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................. 25

IX.

ANEXOS ............................................................................................................ 26

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GPS NAVEGADOR

INTRODUCCIÓN

El GPS tiene origen en el universo militar. Roger L. Easton fue el principal diseñador del primer sistema de trasmisión de posición e imágenes por las ondas de los satélites. Este científico se encargó de construir la piedra Roseta del GPS, el proyecto Vanguard para el Laboratorio de investigación naval, un trabajo encargado por el Presidente Eisenhower con el objetivo de lanzar el primer satélite a órbita. Así, en 1957, tras lanzar el Sputnik, el sistema se convirtió en la primera tecnología que detectaba y seguía la posición todo tipo de objetos alrededor de la obra terráquea. Muchos de los inventos tecnológicos y digitales modernos, el GPS tiene origen en el universo militar. Por supuesto, ésta fue sólo una prueba pionera, que no sería desarrollada con uso práctico entre los civiles hasta décadas más tarde. El ingeniero y físico Ivan Getting (1912-2003) y el profesor Bradford Parkinson, ambos con experiencia en el terreno militar, idearon en los 70 una red de satélites que permitía el seguimiento de un objeto en movimiento (desde coches hasta misiles), mediante la conexión entre una red de estaciones y antenas en tierra con los satélites militares estadounidenses. Un proyecto al que el Pentágono se resistió, en un primer momento, de manera tajante. Aunque ya desde el inicio de los tiempos el hombre tuvo la inquietud de saber dónde se encontraba y cómo llegar a un determinado destino, las investigaciones, los desarrollos y las primeras aplicaciones tuvieron su origen en necesidades de tipo militar, durante la Segunda Guerra Mundial. No fue hasta 1994 cuando el GPS (Global Positioning System) se convirtió en objeto de uso civil. No en vano, tardaría una década adicional en expandirse por los autos de todo el planeta. Actualmente, hay miles de millones de usuarios, la mayoría civiles, en la aviación comercial, en la navegación marítima, en topografía y agrimensura, en la construcción y, sobre todo, en los automóviles y en los teléfonos móviles. Así, en el año 2009, el número de receptores GPS para teléfonos móviles y automóviles era de 300 millones, y el número de receptores para aplicaciones militares y profesionales era alrededor de 3 millones.

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OBJETIVOS Objetivos generales:  El objetivo principal de este informe es elaborar un manual práctico de uso de las principales funciones, de uso en la ingeniería civil, que brinda el GPS navegador. Objetivos específicos:  Marcar un punto y obtener sus datos mediante el “waypoint”.  Encontrar puntos guardados en el GPS navegador.  Conocer el procedimiento de ejecución del “track back” y el “track log”, así como su funcionamiento y la manera de acceder a los datos que generen.  Ubicar un punto de coordenadas conocidas y emplear el “go to” para llegar a este punto mediante las indicaciones del GPS.

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FUNDAMENTO TEÓRICO El Sistema de Posicionamiento Global, más conocido como GPS (acrónimo de Global Positioning System), está constituido por una constelación de 24 satélites operacionales en órbitas de tipo medio (MEO) que envían señales de radio a la superficie de la Tierra, señales que son recibidas en los aparatos electrónicos denominados receptores GPS lo que nos permite saber dónde nos encontramos en tres dimensiones (longitud, latitud y altura) y hacia dónde queremos desplazarnos con precisiones del orden de centímetros.

Figura 1: GPS, bosquejo de su funcionamiento.

Navegador GPS Un navegador GPS es un aparato electrónico que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. Además, un navegador GPS permite el cálculo de una ruta entre dos puntos y recomienda el mejor trayecto a seguir para llegar desde un lugar a otro. Un navegador GPS integra diferentes componentes para permitir la navegación entre dos puntos de la superficie terrestre a través de una ruta (como funcionalidad principal) y que son:

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Antena receptora de señal satelital. Permitiendo la recepción de ondas electromagnéticas provenientes de los satélites para determinar posiciones espaciales. Mapas obtenidos mediante una cartografía digitalizada. Un software capaz de realizar cálculos espaciales para determinar la ruta o rutas entre dos puntos sobre los mapas. Además de otras funcionalidades adicionales como puede ser la navegación por voz, aviso de radares, etc. Tomando como base la cartografía georreferenciada. Soporte que integra todos estos componentes. El soporte puede ser un navegador específico, un Smartphone, PDA, etc. Gracias a estos componentes es posible emplear el navegador como instrumento para realizar un viaje con nuestro vehículo en base a un cálculo de ruta o para desplazarnos de un punto a otro sobre una ruta de montaña en tiempo real.

La Cartografía y los navegadores GPS En el apartado anterior hemos visto que podemos dotar de coordenadas a puntos donde dispongamos de antenas GPS que permiten posicionar puntos sobre la superficie terrestre. Ahora bien nos faltaría una segunda parte en la que interviene la cartografía que nos permite la creación de mapas digitalizados e informatizados sobre los que vamos a navegar en tiempo real, sin este aspecto sería imposible concebir un navegador GPS sin una cartografía de base. La cartografía se constituye de diferentes entidades espacialmente georreferenciadas con su propia geometría, lineal, puntual, de área. Como ejemplo de una entidad puede ser el trazado de una carretera sobre la que navegaremos con nuestro vehículo o elementos puntuales como pueden ser estaciones de servicio, radares, etc que en el conjunto van conformando los mapas. Todas estas entidades de las que estamos hablando están digitalizadas e informatizadas sobre un soporte físico, el navegador GPS y a su vez en un software integrado que va a permitir determinar posiciones mediante la antena GPS integrada y mostrarla sobre la pantalla en el mapa, cálculos de rutas entre dos puntos para un viaje en coche, aviso de estaciones de servicio, etc. Los datos capturados en tiempo real mediante la antena GPS son interpretados y procesados mediante el software que emplee el propio navegador o de la APP en el caso de Android o iPhone para poder realizar todo tipo de cálculos espaciales. Como vemos la importancia de los mapas a la hora de navegar es primordial para que la podamos dar una funcionalidad completa un navegador GPS.

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EQUIPO  

EQUIPO: GPS NAVEGADOR. MODELO: GPSmap76CSx

Figura 2: GPS navegador (fuente propia)

Figura 3: GPS partes y funciones

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ENCENDIDO Y CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA

Encendido del GPSmap®76CSx Cuando enciende el GPSmap®76CSx, la página de Introducción aparece, seguido de la Página de satélites. El equipo debe recoger datos de satélite y establecer su posición actual. Apagado y encendido del GPSmap®76CSx: 1.

Mantenga pulsada la tecla ENCENDIDO, cuando el equipo encienda, un tono sonará y aparecerá la pantalla de inicio, seguido de la Página de satélites. 2. Para apagar el GPSmap®76CSx, vuelva a mantener pulsada la tecla de ENCENDIDO de nuevo.

ENCENDIDO

Imagen donde se observan la Página de satélites. 8

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Configuración del sistema Use la página de Configuración del sistema para controlar la configuración para GPS, WAAS, tipo de batería, idioma, alimentación externa y alarmas de proximidad. Como entrar en la página de Configuración del sistema: 1. Primera acceda a la Página del menú de Configuración, pulsando MENU dos veces para abrir el Menú principal. 2. Luego use la tecla CURSOR para seleccionar el icono de Configuración y pulse ENTER. 3. En la página de menú de configuración, resalte el icono del Sistema y pulse ENTER.

PULSAR DOS VECES

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GPS—configura la unidad para funcionar en modo Normal, modo Ahorro de baterías, GPS desactivado, o modo Demo. WAAS—le permite activar o desactivar el WAAS. Tipo de batería—le permite seleccionar el tipo de batería que está usando (Alcalinas o NiMH). Idioma del texto—selecciona el idioma en pantalla. Perdida de alimentación externa—indica si la unidad permanece encendida (Continuar con alimentación por pilas) o se apaga (Apagar) cuando la alimentación externa es interrumpida. Alarmas de proximidad—indica si las alarmas de proximidad están activadas o desactivadas.

Menú de configuración del sistema El menú de Configuración del sistema contiene Restablecer valores iniciales y Versión del sistema. Use Restablecer valores iniciales para devolver los campos de configuración del sistema a sus valores iniciales. Versión del software muestra la versión del software y el número de ID del equipo.

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WayPoint  Definición (Parte Teórica)  Objetivo  Procedimiento (Uso)

DEFINICIÓN Los waypoints son coordenadas para ubicar puntos de referencia tridimensionales utilizados en la navegación basada en GPS (global positioning system: sistema de posicionamiento global). La palabra viene compuesta del inglés way (camino) y point (punto). Los waypoints se emplean para trazar rutas mediante agregación secuencial de puntos

OBJETIVO Los Waypoints son puntos que el usuario de un GPS marca en cualquier momento para referencia futura. Así puede crear sus propios sitios de interés, lugares visitados o simplemente para recordar que estuvo en ese lugar. Uno de los usos prácticos de estos puntos es que posteriormente se pueden revisar, descargar a una computadora para utilizarse en mapas o simplemente para poder llegar nuevamente al lugar marcado. Esto es muy práctico cuando se visita lugares con pocos o con ningún punto de referencia, tales como puntos de pesca en un lago, ubicación de cuevas en montañas, etc. Desde un punto de vista similar, en los receptores GPS se pueden almacenar las coordenadas geográficas (latitud y longitud) de un punto específico, ya sea de destino o intermedio en la ruta, para posterior referencia. Con este tipo de aplicación es posible seguir una serie de waypoints mediante una unidad GPS en tierra y a través de un conjunto de mapas, ubicar con precisión la disponibilidad de muchos puntos de interés que inclusive estarían categorizados mediante una aplicación específica para poder realizar filtros sobre el mapa basados en dichas categorías.

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PROCEDIMIENTO: Creación y uso de waypoints 1. Primero marcamos nuestra posición actual (Creación de waypoint)  Utilizando la tecla MARCAR se captura de manera instantánea la posición actual (waypoint) apareciendo el siguiente cuadro de configuración.

 Este cuadro nos proporciona las coordenadas norte y sur aproximadas, así como también la elevación del punto.  Luego de cerciorarnos de la correcta creación del waypoint presionamos OK y a continuación ENTER.

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2. Búsqueda de un waypoint  La página de waypoints contiene una lista de todos los waypoints guardados.  Estos se encuentran en orden alfanumérico y se identifican mediante un símbolo asignado de una lista de tipos de símbolos.  Para buscar un waypoint pulsamos BUSCAR seleccionamos el icono de Waypoints y ENTER.  Usando la tecla CURSOR para seleccionar un waypoint y ENTER. La página de waypoints se abrirá.

3. Edición de los waypoints  Se puede editar los waypoints cuando los crea o posteriormente, podemos cambiar el símbolo, el nombre, la nota, la localización, la altura y la profundidad.  Pulsamos el botón BUSCAR para abrir el menú Encontrar, ubicamos el icono de waypoints, y pulsamos ENTER  Seleccionamos el waypoint que desee editar y pulsamos ENTER se abrirá un cuadro para editar el waypoint.  Hacemos cambios resaltando cada campo y usando la paleta de símbolos de waypoints y el teclado alfanumérico, introducimos los nuevos datos.  Para salir pulsamos QUIT cuando finalicemos los cambios.

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4. Borrado de waypoints  Se puede borrar waypoints desde la página de waypoints.  Para borrar un waypoint pulsamos el botón BUSCAR (Find) y seleccionamos el ícono de waypoint.  Seleccionamos el waypoint a borrar y pulsamos ENTER se abrirá el cuadro de Waypoint.  Resaltamos el botón Borrar y pulsamos ENTER, seleccionamos Sí y ENTER para borrar el waypoint.

Nota: Cuando borre un waypoint, no puede recuperarlo del equipo.

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Presionar el botón para borrar el Waypoint

EN RESUMEN Se explicó la creación del waypoint su búsqueda en el dispositivo GPS, luego la edición de estos a conveniencia del usuario y finalmente el borrado de los waypoints que no se van a usar en el campo teniendo en cuenta que una vez eliminado no se puede recuperar del equipo dicho waypoint. OTROS USOS Los waypoints se usan también a menudo para indicar un cambio de dirección o de rumbo, por ejemplo, en el mar o en rutas todoterreno. Indican un punto donde el camino a seguir no es del todo intuitivo.

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Track log. Definición La función Tracks crea una senda electrónica o “track log” sobre la página del mapa a medida que se desplaza. El track log contiene información acerca de puntos a lo largo de la ruta, incluyendo el tiempo, posición, altura y profundidad de cada punto (la profundidad requiere una entrada de NMEA. El track log comienza a registrar tan pronto el equipo adquiere una posición GPS. El porcentaje de memoria utilizado por el track log actual aparece en la parte superior de la página de tracks. Track (Trayecto / Rastro): es la unión ordenada de una serie de puntos que definen un camino que se ha transitado anteriormente o que hemos diseñado personalmente sobre un mapa. Pueden almacenar dicha información con diferentes formatos. El que se definirá es el formato Track Log / Active Log / Active Track Log (Registro de trayecto activo): es el track actual (y en activo) en el que nuestro GPS está almacenando los puntos y waypoints del recorrido que estamos realizando. Puede ser almacenado después de cada recorrido o puesto a cero al inicio del mismo. Tiene un número máximo de puntos que puede almacenar. Objetivos Conocer el uso de la opción track log del GPS navegador, comprender así lo importante y útil que puede llegar a ser. Entender una de las formas en que se puede aplicar el uso de track log para realizar un levantamiento. Observar los resultados con otras fuentes como Google Earth y establecer sus similitudes. Procedimiento Como borrar un track log si la memoria está llena: 1. Pulse MENU dos veces para abrir el menú principal. 2. Seleccione el icono Tracks y pulse ENTER para abrir la página de Tracks 3. Seleccione el botón Borrar y pulse ENTER. Un mensaje de confirmación aparecerá. 4. Seleccione OK y pulse ENTER.

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Menú principal donde aparece el ícono de Tracks

Como configurar un track log: 1. Pulse la tecla MENU dos veces p ara abrir el menú principal. 2. Seleccione el icono de Tracks y pulse ENTER para abrir la página de Tracks. 3. Seleccione el botón Configuración y pulse ENTER para abrir la página de configuración de Track Logs.

Sustituir cuando esté llena—cuando está seleccionado, los datos nuevos sobrescribirán los antiguos. Método para guardar—Distancia guarda puntos track a partir de una distancia especificada. Tiempo crea puntos track a partir de un tiempo especificado. Auto le permite elegir entre cinco intervalos. Intervalo—guarda un track de acuerdo con el Método de grabación e intervalo. Introduzca una distancia, tiempo o frecuencia específicos. Color—seleccione el color del track activo en el mapa.

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Como guardar el track log completo:

1. Pulse MENU dos veces para abrir el menú principal. 2. Seleccione el icono de tracks y pulse ENTER para abrir la página de Tracks. 3. Active el botón Guardar. Un Mensaje preguntará si desea guardar el track completo. 4. Seleccione Sí y pulse ENTER para guardar el track. El mensaje “Guardando track” aparecerá seguido de la página Track guardado.

OJO: Utilice la página Track guardado para cambiar el nombre del track, ver la distancia de track, el área calculada y especificar el color que desea asignar al track en la página del mapa.

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Como guardar una porción del track log: 1. Pulse MENU dos veces para abrir el menú principal. 2. Seleccione el icono de tracks y pulse ENTER para abrir la página de Tracks. 3. Seleccione el Botón Guardar y pulse ENTER, un mensaje aparecerá preguntando si desea guardar el track completo. 4. Seleccione No y pulse ENTER para guardar solo una porción del track log. Un mapa mostrando el track log completo aparecerá. 5. Utilice la tecla CURSOR para desplazar el puntero al punto de la línea del track donde desea que empiece el punto y pulse ENTER. 6. Utilice la tecla CURSOR para mover la flecha al punto en la línea del track donde desea que finalice y pulse ENTER. El mensaje “Guardando track” aparecerá seguido por la página Track guardado. 7. Con la opción OK seleccionada pulse ENTER.

Como visualizar un track en el mapa: En la página Track guardado, seleccione el botón Mapa y pulse ENTER para abrir la página del mapa. Un mapa mostrando el track completo aparecerá. Los marcadores de Inicio y Final, así como waypoints del usuario serán añadidos al track. Utilice la opción de Cálculo de área del Menú de opciones para calcular el área de un track.

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Track Back Es una función que aparece al crear un Track Log, esta opción nos permite volver siguiendo el mismo trayecto sin marcar ningún waypoint. Para un uso más efectivo de la función Track Back, limpie el Track Log antes de iniciar un nuevo proyecto o después de guardarlo. Cambiar de nombre a los distintos Track Logs ayudaría a identificarlos más fácilmente. Esto es debido a que cuando el porcentaje de memoria es de 99% el aparato empezara a sobrescribir los puntos de Track Log más recientes sobre lo más antiguos apenas se haya accedido a la función de Track Log. Pasos:  Primero se ubica al Track Back, lo cual es sencillo ya que su localización es idéntica a la de un Track Log.  Luego se debe pulsar 2 veces MENU para abrir el menú principal.  Seleccione el icono Tracks y Pulse ENTER para abrir la página de Tracks.  Con la página Tracks guardados o Track log abiertas, seleccione el botón TracBack y pulse ENTER para abrir la página TracBack. Un mapa que muestra el track completo aparece donde tiene que elegir el punto al que desea volver.  Un mapa que muestra el track completo aparece donde tiene que elegir el punto al que desea volver.

Ventana que aparece al presionar 2 veces MENU.

Pantalla principal Track Log.

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 Use la tecla CURSOR para mover el puntero al punto en el mapa y pulse ENTER para iniciar la navegación TracBack.

Con el cursor se elige el punto hacia donde se quiere hacer track back.

 Luego la página del mapa se abre, con direcciones hacia el primer giro dentro del track en la parte superior de la página. Siga las instrucciones hacia el primer giro. cuando realice el primer giro, se mostrarán las direcciones hacia el siguiente y así sucesivamente, hasta que llegue a su destino. Para salir, pulse MENU y seleccione “detener navegación”.

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Go to (ir a) Uso del Go to

Para un punto de coordenadas conocidas, ingresar al menú donde se encuentra el “waypoint”.

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1. Seleccionar un punto de escasa importancia y cambiarle las coordenadas, estableciendo los datos del punto al que se desea llegar. También se puede marcar un punto en el lugar y cambiarle los datos.

Enter

Insertar coordenadas

2. Con las nuevas coordenadas establecidas, presionar ir a (“go to”) para iniciar el recorrido según las indicaciones del GPS navegador.

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3. Seguir las indicaciones del GPS navegador. La punta del triángulo negro indica la dirección en la que se avanza. En el encabezado de la pantalla se indican las coordenadas de nuestra posición y se grafica la ruta hacia el punto de interés.

4. Al estar cerca del punto buscado el GPS navegador no será tan exacto al mostrar el punto, por lo que tendremos una zona de radio variable donde se encontrará el punto “FIN”.

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CONCLUSIONES 

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Una forma eficiente de orientación ante la búsqueda de un punto y la forma de llegar a este es el “go to” (ir a), que brinda la facilidad del direccionamiento, al hacer uso de un aparato practico como lo es el GPS navegador. Años atrás contábamos con pocas alternativas a la hora de rastrear algo o alguien, hoy en día con la adquisición del GPS (Sistema de Posicionamiento Global) se ha podido lograr determinar la posición de un objeto con gran precisión de hasta centímetros usando el GPS diferencial. La tecnología del sistema de posicionamiento global está permitiendo grandes cambios en la sociedad. Las aplicaciones que usan GPS crecen constantemente y cada vez están siendo más indispensables en nuestra vida cotidiana. El uso de waypoints en el GPS navegador es de gran utilidad para el trazo de rutas mediante la agregación secuencial de puntos con el fin de utilizarse en mapas o simplemente para poder llegar nuevamente al lugar marcado.

RECOMENDACIONES  Al momento de guardar un waypoint cerciorarse que el nombre y símbolo asignado sea de lo más práctico de reconocer al momento de hacer la búsqueda en el sistema de dicho waypoint.  Otro detalle es la existencia de un gran número de waypoints creados previamente, con el fin de lograr una mayor facilidad de uso del GPS, se recomienda borrar todos los puntos que no serán de utilidad.  Cuando se borre un waypoint este ya no se podrá recuperar del equipo, por ellos tener bastante cuidado cuando se borren los waypoints.

BIBLIOGRAFÍA.  GPSmap® 76CSx GPS con cartografía y sensores. (2005). [ebook] Olathe, Kansas 66062, U.S.A., pp.1-46. Available at: http://www.tucumangps.com/ckfinder/userfiles/files/GPSmap%2076CSx%20%20Manual%20de%20usuario.pdf [Accessed 3 Apr. 2018].

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ANEXOS

Por último, hablaremos de las aplicaciones del GPS. Divididas en tres grupos tenemos: 

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Transporte, donde están incluidas el marítimo, la aviación, autopistas y el ferrocarril. Este es el más conocido por todos, sobre todo por la incorporación más reciente del GPS en los automóviles y teléfonos. Medio ambiente, que engloba tanto aplicaciones en la meteorología como en la minería o construcción. Otros, dentro de este último grupo hemos querido mencionar algunas aplicaciones como son telecomunicaciones, Fuerzas de Seguridad o arte.

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