Posicionamiento diferencial mediante el uso de navegadores satelitales

Abstract

El Sistema de Posicionamiento Global posee una gran variedad de usos, que van desde la determinación de movimientos tectónicos, que requiere exactitudes milimétricas, hasta la navegación recreativa, caso en que algunos metros de error en la posición resulta aceptable. Los costos del equipamiento están relacionados en forma directa con la exactitud requerida; como consecuencia de esto los trabajos geodésicos requieren receptores aproximadamente cien veces más caros que un navegador. Presentaremos aquí un trabajo que muestra como es posible mejorar en al menos un orden de magnitud las exactitudes de las coordenadas que usualmente provee un navegador, utilizando técnicas clásicas de posicionamiento diferencial. Se examinan diferentes casos donde se muestra como es posible obtener exactitudes entre pocos decímetros y el metro. Los casos analizados involucran distintas longitudes de base y distintos lapsos de tiempo de observación. De esta manera se estima el valor óptimo de tiempo de observación en función de la distancia, así como el límite de la exactitud que se puede alcanzar en cada caso. Finalmente se muestra que, si bien la alternativa que se presenta no puede reemplazar a los receptores geodésicos para trabajos de alta precisión, puede sin embargo ser muy útil cuando se requieran exactitudes decimétricas; siendo su atractivo principal el bajo costo del instrumental requerido.

The Global Positioning System is used for a great variety of applications, from crustal movement estimation where sub-centimeter accuracy is required, to recreational navigation where errors of several meters are acceptable. The equipment cost is directly related to the required accuracy; hence receivers for geodetic applications are approximately one hundred times more expensive than those for navigation purposes. In this paper we show the possibility to improve the accuracy provided by a hand-held GPS receiver by using the well-known differential positioning technique. We analyze the results of a series of experiments involving different baseline lengths as well as several measurement intervals. This allows for the estimation of an optimum relationship between measurement interval and baseline length. The obtained accuracies range from few decimeters to one meter. We finally show that, though the presented alternative cannot replace the geodetic receivers for high precision requirements, it can nonetheless be quite useful when decimeter-level accuracies are required. Its main attraction is the low cost of the equipment needed.