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Sistemas de Posicionamiento Global El sistema NAVSTAR-GPS (NAVigation System with Timing And Ranging Global Positioning System) es una constelación de satélites que proveen datos de navegación (posición, velocidad y tiempo) a usuarios militares y civiles alrededor del mundo. Este sistema, ya que es un proyecto de origen militar, depende del Departamento de Defensa (DoD) de los Estados Unidos, y es operado y controlado por miembros de la 50ª ala espacial, 2do escuadrón de operaciones espaciales, establecida en la base Schriever (antigua base Falcon), de la fuerza aérea en Colorado. El GPS es un sistema de posicionamiento por radio y de transferencia de tiempo basado en el espacio. Está conformado por tres segmentos básicos: espacial, control y usuario. Ya que es un sistema global, el GPS posee características que no disponen otros sistemas de navegación: es sumamente exacto en la determinación de posición, velocidad y tiempo (PVT); usa un sistema de coordenadas, referido al elipsoide WGS-84, que puede ser transformado fácilmente a otro sistema local; posee capacidad de todo tiempo; provee información a un número ilimitado de usuarios en forma continua y en tiempo real; es un sistema pasivo, por lo que el usuario no puede ser detectado radialmente. GLONASS (ΓΛΟΗΑCC, de GLobalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) Es el sistema ruso de navegación, iniciado en octubre de1982 con el lanzamiento del primer satélite. Este sistema prevé ubicar 24 satélites, 21 operacionales y tres de repuesto, en tres planos Orbitales con una inclinación de 64,8º a una altitud de 19.100 km. Actualmente existen 12 satélites en órbita. La razón por la que existe una pequeña cantidad de satélites operacionales a pesar del tiempo transcurrido desde el primer lanzamiento, radica en la breve vida útil de estos satélites, que es de sólo dos años. Algunos receptores GPS poseen la capacidad de recibir la señal de Glonass para usarla en conjunto con la señal GPS. El elipsoide adoptado por este sistema es el PZ – 90. BASE DEL FUNCIONAMIENTO Los satélites GPS orbitan la Tierra cada 12 horas, conociendo en todo momento su posición exacta en el espacio, gracias al conocimiento de sus respectivas efemérides y del tiempo. Esta información es emitida continuamente en la forma de señales de navegación. Con el equipo adecuado, los usuarios pueden captar esas señales para calcular así posición, tiempo y velocidad. Estas señales son tan precisas (gracias a los relojes atómicos que los satélites llevan a bordo), que el tiempo puede ser calculado a una millonésima de segundo, la velocidad a una fracción de kilómetro por hora y la posición en un radio de pocos metros. El GPS hace uso de la trilateración para determinar la posición del usuario, mediante:  Medición de distancia usuario-satélite.  Medición precisa del tiempo entre la emisión de la señal y su recepción.  Determinación de la posición de los satélites mediante las efemérides.  Corrección de los errores.

Mobile Topographer

Es una aplicación en inglés creada por StgrDev, que nos sirve para conocer las coordenadas utilizando el teléfono móvil (sin necesidad de tener una red de internet) utilizando el GPS incorporado en Smartphone. Además de conocer la posición en la cual nos encontramos, también nos sirve para crear Tracks o conjunto de Waypoints; un Waypoints es una coordenada o un punto sobre la superficie terrestre. El margen de error de los GPS incorporados en los Smartphone es igual a un de GPS navegador, la cual es de 5 metros, debido a el paso de la señal a través de ionósfera o capas de la atmósfera la cual hace que la misma se desvíe de la línea recta que debe existir entre el satélite y el receptor, alargando en consecuencia el tiempo de viaje de la señal. Si necesitas crear el terreno de tu propiedad u obtener una nube de puntos, rápida y fácilmente y además con una precisión más que aceptable, si necesitas tomar datos en campo y trabajar en oficina con dichos datos, si necesitas convertir coordenadas, si necesitas trabajar con sistemas de referencia de todo el mundo, si necesitas saber la distancia entre dos puntos, Mobile Topographer es una buena opción. Sencilla, manejable y muy intuitiva, Mobile Topographer es la manera no profesional de tener una estación total en tus manos y en tu dispositivo móvil.

Descripción General de elementos que conforman la aplicación.

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Survey (estudio, inspección)

Entramos en “Survey” y vemos lo siguiente:

Vemos la pantalla dividida en dos partes. En la parte superior, rápidamente nos detecta la posición indicándonos latitud y longitud, altitudes relativas y absolutas respecto al nivel del mar (a.m.s.l.) y el número de satélites que tenemos disponibles y a cuántos estamos conectados. Si presionamos sobre el botón que tenemos centrado a la derecha activaremos la parte inferior, que básicamente es lo mismo pero como el título indica (Accuracy Position), obtenemos una posición con una exactitud mayor y por lo tanto, un error menor. Una vez obtenido el punto, podemos pasar el punto al sistema de proyección WGS84 (grados decimales o grados, minutos, segundos) o al sistema de coordenadas UTM (Universal Transversal Mercator) mediante el icono de que muestra un mundo situado en la parte superior izquierda.

Para finalizar, en la parte inferior, podemos guardar los puntos, convertirlos, cargar otros puntos. 

Points (puntos)

Volviendo al menú principal, lo siguiente que nos encontramos es la opción “Points” (Puntos) donde sencillamente tendremos un listado de los puntos que hayamos ido guardando durante el proceso. También podremos cargar listas de puntos o añadirlos manualmente. 

Convert (conversor)

Sinceramente, creo que es la mejor opción de ésta versión de prueba. “Convert” nos permite transformar coordenadas en tiempo real de geodésicas (WGS84) a cartesianas (UTM) y viceversa. Como opciones, nos permite entrar las coordenadas geodésicas en grados decimales o en grados, minutos y segundos, podemos entrar la altitud o la altura y podemos exportar puntos a formatos txt, csv, kml (Google Earth), gpx (archivos GPS) o dxf (AutoCad).

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Drive me (condúceme)

Ésta opción nos permite introducir un punto cualquiera y el programa nos calcula la distancia y la dirección des del punto en el que estamos situados indicándonos tanto el norte verdadero como el norte magnético así como su declinación.

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Satellites (satélites)

Tal y como veíamos en la opción “Survey”, este apartado nos indica el número de satélites que tenemos disponibles. La diferencia radica en que nos muestra la situación exacta del satélite, tanto por coordenadas como por posición en un radar. 

Terrain (terreno)

Ésta opción permite obtener un conjunto de coordenadas o waypoints realizando un modelo del terreno que hemos recorrido, dándonos las posibilidades de determinar el área y perímetro.

Pasos para la Utilización de la Aplicación Paso 1: Antes de utilizar la aplicación es necesario que nuestro dispositivo tenga activado el receptor de GPS, dependiendo el tipo de celular tendrá un icono en la barra de herramientas de Android, es necesario cerciorarse que se encuentre activado.

Paso 2: Luego de hacer el paso anterior abrimos la aplicación y pasamos a configurarla, es necesario agregarle la altura del celular para que mejorar la precisión en las mediciones.

Nota: Las demás configuraciones se deben dejar como están, evitar cambiar los demás parámetros. Luego de haber configurado la aplicación ya no es necesario volverla a configurar cuando se utilice en otra ocasión, porque todos los cambios quedan guardados.

Paso 3: Para empezar a utilizar la aplicación seleccionamos donde dice SATELLITES, observar los satélites que se tienen disponibles. En la interfaz se muestra un radar donde observa la localización de los satélites de las constelaciones GPS, GLONASS, entre otras.

Para empezar a realizar las tareas de tomar coordenadas (Waypoints y Tracks) es necesario que hayan mínimo 3 satélites conectados, entre más satélites mejor es la precisión y si el celular tiene la capacidad de combinar las constelaciones (GPS y GLONASS) como en el caso de los Smartphone Sansung pues serán más precisas las lecturas, recordando que el margen de error oscila de 3 a 5 metros, por ser dispositivos GPS navegadores (GPS Navigation).

Paso 4: Capturar una coordenada o ubicación actual (Waypoint).

Una vez seleccionado el botón que dice Start accurate positioning se mostrarán otros datos como se muestra en la imagen.

En esta pantalla se muestran la lista de puntos tomados, es importante recalcar que no es recomendable tomar puntos aislados para determinar Áreas o distancias porque es posible que

salgan erróneas y los puntos salgan disparados dando un grave error en el cálculo del área de una parcela. Esta opción de Survey solo nos sirve para saber en qué lugar estamos o colocar un punto conocido y determinar su coordenada. Entonces si queremos calcular el área tenemos que utilizar la opción de Terrain o Terreno en la cual la aplicación realiza Tracks o varias lecturas que nos permiten ver el polígono del lugar, y con ayuda de Auto CAD o ArcGIS podemos determinar el área de una parcela determinada.

Paso 5: Determinar el Área de una parcela usando la herramienta Terrain o Terreno.

Luego nos aparecerá la siguiente interfaz

Al final del recorrido tenemos un conjunto de puntos o coordenadas (Tracks) que nos darán un polígono que se pueden analizar con ArcGIS para determinar áreas. Para finalizar el recorrido se selecciona donde dice CALCULATION y allí genera el diseño del polígono con todos los puntos tomados.

Para guardar los datos para luego visualizarlos en AutoCAD hay que seleccionar el botón de exportar datos a diversas extensiones y seleccionar la extensión DXF para que lo pueda abrir AutoCAD y visualizar los datos.

Al guardar el archivo lo podemos encontrar en la memoria interna del celular, en una carpeta que dice Mobile Topographer Pro, luego abrir la carpeta que dice Measfiles y allí encontraremos el archivo. Una vez que lo localicemos hay que copiarlo a la tarjeta de memoria del celular para pasarlo a una computadora. Teniendo AutoCAD previamente instalado podemos visualizar el polígono y hacer ciertas tareas.

Elaborado por: Ing. Alberto Gutiérrez