TEMA 1: Sistema GPS

1. Introducción históricaEl sistema de Posicionamiento Global (GPS) fue desarrollado para

reemplazar al sistema TRANSIT, e intentar subsanar los dos inconvenientes principales que este presentaba. El primer problema del sistema TRANSIT, era la existencia de grandes intervalos de tiempo sin cobertura. El segundo la relativa baja exactitud proporcionada para la navegación.

Por el contrario, el GPS determina con rapidez y exactitud, el momento en el tiempo, la posición y la velocidad de un punto en cualquiera parte de la superficie terrestre, poseyendo además la ventaja de tener un bajo coste.

1.1. Navegación con GPSGPS: Determinación instantánea de la posición de un punto.

Utiliza las seudodistancias para el posicionamiento, estas se calculan midiendo el tiempo de viaje de la señal y multiplicándolo por su velocidad o por la medida de fase de la señal.

El objetivo es determinar la posición y la velocidad instantánea de cualquier cuerpo en movimiento. Como ya hemos mencionado, uno de los principales problemas del sistema TRANSIT era el hecho de que los seis satélites que orbitaban no eran capaces de proporcionar un posicionamiento continuo.

Figura 1.1: Esquema general de la constelación NAVSTAR

1.1.1. Constelación de satélitesPara suministrar un posicionamiento continuo fue necesario

desarrollar un esquema de órbitas, de tal manera que se asegure que siempre estén visibles electrónicamente al menos cuatro satélites. Fueron propuestos varios esquemas, y el seleccionado fue el compuesto por 21 satélites, moviéndose en órbitas inclinadas 55º con respecto al plano ecuatorial y de 12 horas de duración. Esta constelación, salvo imprevistos, proporciona un mínimo de cuatro satélites visibles y con una buena geometría, las 24 horas del día y en cualquier punto de la superficie de la Tierra. Dependiendo del ángulo de elevación elegido, habrá con frecuencia más que el número mínimo de satélites disponibles para el uso y será durante estos periodos cuando se realizarán las observaciones. Asumiendo un ángulo mínimo de elevación de 10º serán escasos los periodos donde no estén visibles al menos 10 satélites.

Cuando hablamos de GPS, hablamos de la constelación NAVSTAR, pero existen más:

GLONASS: Su principal problema es que estuvo muy desatendida. Fue construida por la antigua Unión Soviética y es mantenida por Rusia. Tiene entre 18 y 19 satélites. El número que identifica a los satélites va por encima de 40. Es un poco diferente a NAVSTAR en cuanto a la inclinación de la órbita que para este caso es de 64.8º debido a los accidentes que tenía el paisaje de alrededor. Las alturas de navegación también son diferentes, situándose en torno a 19000km y 11h 16min de periodo.

Suele tener 4 satélites en órbita.

GALILEO: Sistema GPS europeo que estaba previsto que estuviera funcionando a partir del 2010, pero n va a ser así. Este sistema es un sistema civil que va a tener muchas utilidades. Será un sistema más preciso que el NAVSTAR, para uso topográfico será suficiente utilizar un sistema abierto.

Tiene 30 satélites en 3 órbitas y el ángulo de inclinación será 56º para conseguir mayor recubrimiento.

EGNOS: No funciona de momento. Da las correcciones a las observaciones en tiempo real y permite que se pueda trabajar con un solo receptor. Lo que se hace es mandar datos a un satélite (EGNOS), que tiene una órbita ecuatorial y gira con la Tierra. Nos da los efectos ionosférico, troposférico y la órbita del satélite.

Posicionamiento de un puntoEl sistema GPS esta diseñado, en principio, para proporcionar al

usuario la posibilidad de determinar su posición, expresada por ejemplo mediante la latitud, la longitud y la altura. Esto se puede conseguir mediante el cálculo de una intersección inversa utilizando las distancias medidas a los satélites.

Consideremos un satélite en el espacio en un instante dado. Sea ρS el vector posición de cada satélite con respecto al centro de la Tierra. Este vector se calcula a partir de las efemérides radiadas por el propio satélite. Si el receptor situado en la superficie terrestre, cuyo vector de posición llamamos ρR, está provisto de un reloj ajustado exactamente con el sistema de tiempo GPS, entonces, se puede determinar exactamente el vector ρ que une cada satélite con el receptor, midiendo el tiempo necesario para que la señal emitida por el satélite llegue al receptor. Cada distancia ρ define una esfera con centro en el satélite, y la intersección de tres esferas sería el punto en el que esta situado el receptor. Analíticamente, para obtener las tres coordenadas (X,Y,Z) del receptor, se necesitarían también tres ecuaciones, para obtener un sistema compatible y determinado. Este sistema se obtiene aplicando la ecuación:

ρ = || ρS – ρR || (1.1)

a cada uno de los satélites. Lo normal es que la precisión del reloj del receptor situado en Tierra, sea inferior que la precisión de los relojes de los satélites. Debido a este desajuste entre los tiempos marcados por los relojes del satélites y del receptor, la distancia medida no es la verdadera distancia existente entre el satélite y el receptor. Para solucionar este problema se necesita disponer de medidas desde al menos cuatro satélites. Dado que las distancias así medidas, no son verdaderas distancias, las llamaremos seudodistancias y las denotaremos por la letra R, y si llamamos δ a la desviación del reloj del receptor respecto al sistema de tiempo GPS, la ecuación que relaciona la seudodistancia con la verdadera distancia vendrá dada por:

R = ρ + Δρ = ρ + cδ (1.2)

donde c es la velocidad de la luz.Serían necesarias, por lo tanto, cuatro seudodistancias, es decir

tener medidas a cuatro satélites, para poder resolver las cuatro incógnitas que se nos presentan a la hora de determinar la posición de un punto, es decir, las tres coordenadas (X, Y, Z) del punto y la desviación δ del reloj del receptor.

Es importante señalar que el error Δρ puede ser eliminado por diferencias de seudodistancias medidas desde un receptor a dos satélites, o a dos posiciones diferentes de un mismo satélite.

Considerando la ecuación fundamental de observación (1.1), se puede concluir que la exactitud en la determinación de la posición de un único receptor, está afectada esencialmente por los siguientes factores:

Exactitud en la posición de cada satélite Exactitud de la seudodistancia medida Geometría de los satélites electrónicamente visibles

Los errores sistemáticos en la posición del satélite y los errores eventuales de su reloj, pueden ser reducidos o eliminados por diferencias de seudodistancias desde dos receptores al satélite, sin embargo estos errores no podrán ser eliminados si la geometría de los satélites con respecto al punto de observación viene dada por el GDOP (Geometric Dilution of Precision). En una primera aproximación, este factor es inversamente proporcional al volumen de un cuerpo cuyos vértices son los puntos obtenidos por la intersección de una esfera de radio unidad con los vectores de posición de los satélites con respecto al lugar de observación.

Determinación de la velocidadLa determinación de la velocidad instantánea de un móvil puede

ser determinada haciendo uso del efecto Doppler. A causa del movimiento relativo entre los satélites GPS y el vehículo en movimiento, la frecuencia de la señal emitida por el satélite cambia cuando es recibida por el vehículo; este cambio de frecuencia es proporcional a la velocidad radial relativa. Dado que la velocidad racial del satélite es conocida, la velocidad radial del vehículo en movimiento podrá ser calculada.

1.2. Descripción física del sistema GPSEl Global Positioning System fue concebido para determinar

posiciones en tierra, mar, aire o en el espacio, partiendo de posiciones conocidas de una constelación de satélites. La señal enviada por el satélite, es continuamente registrada en su propio tiempo de transmisión por el receptor, de tal forma que si el reloj de éste, está sincronizado con el reloj del satélite, se podrá calcular el tiempo de transmisión de la señal. Aparte del posicionamiento de puntos, son también objetivos del GPS, la determinación de la posición instantánea y la velocidad de un móvil, así como la coordinación precisa de tiempos.

Como ya se ha dicho anteriormente, el GPS utiliza seudodistancias, obtenidas de las señales de radio emitidas por los satélites. La seudodistacia se calcula midiendo el tiempo de viaje de

la señal, y multiplicando por su velocidad o por medidas de fase de la señal. En ambos casos, se emplean los relojes u osciladores del satélite y del receptor. Dado que los relojes no están nunca perfectamente sincronizados, en lugar de verdaderas distancias, se obtienen seudodistancias. Consecuentemente, cada ecuación que relaciona satélite y receptor, contiene cuatro incógnitas, las coordenadas del punto de estación del receptor, y el error de sincronización del reloj. En el sistema GPS se parte del hecho de que existen al menos cuatro satélites visibles desde cualquier punto y durante las 24 horas del día. Cuando se utilizan diferencias de fase existe una ambigüedad a la hora de medir la seudodistancia, que es el número entero de longitudes de onda comprendido en ella, y que será otra incógnita a calcular.

El GPS está dividido y en tres segmentos:

1. Segmento espacial, conteniendo los satélites emisores de señales.

2. Segmento de control, que gobierna el sistema.3. Segmento usuario, que incluye todos los diferentes tipos de

receptores.

1.3. Segmento espacialCon el sector espacial al completo, el sistema GPS proporciona

una cobertura global con un número comprendido entre cuatro y ocho satélites que se pueden observar simultáneamente, con una elevación superior a 15º. Si la elevación se reduce a 10º, ocasionalmente se pueden observar hasta diez satélites, aumentando hasta doce, cuando la altura sobre el horizonte se reduce hasta 5º. Los satélites están en órbitas casi circulares a una altura de 20.200km y con período de 11h 57m 58,3s , aproximadamente 12 horas sidéreas (diferencia entre día medio y día siderio 4minutos). En un principio, el número de satélites fue de veinticuatro, en tres planos orbitales inclinados 63º con respecto al ecuador. Más tarde, el número se redujo a dieciocho, con tres de ellos en cada una de las seis órbitas. Esta nueva constelación fue rediseñada como consecuencia de que no proporcionaba una cobertura de 24 horas. En el año 1986, se amplió el número de satélites a veintiuno, tres en cada una de las seis órbitas anteriormente indicadas y los otros tres de repuesto. Actualmente se tiene previsto que la constelación conste de veinticuatro satélites operativos, dispuestos en seis órbitas inclinadas a 55º con respecto al ecuador, a razón de cuatro satélites por órbita, disponiendo además otros cuatro satélites de repuesto para reemplazar a aquellos que dejen de estar en servicio.

Esencialmente, estos satélites GPS son la base para los transmisores-receptores, relojes atómicos, computadores y demás equipamiento para la operatividad del sistema. El equipamiento electrónico de cada satélite permite al usuario medir la

seudodistancia al satélite, y éste a su vez emite un mensaje que posibilita al usuario la determinación de la posición de dicho satélite en cualquiera instante. Conocida ésta, el usuario puede obtener su posición sobre la superficie terrestre, según lo que se representa en la Figura 2.1.

Figura 2.1: Principio del posicionamiento por satélite

Entre otros equipamientos, cada satélite lleva dos paneles solares de 7m2 de superficie, que proporcionan la fuente de alimentación necesaria para la estabilidad, control y ajuste de órbitas de los mismos. Además dispone de un sistema de propulsión para ajustar su órbita y controlar su estabilidad.

Figura 2.2: Satélites de los bloques I,II y IIR

Por otra parte, los satélites disponen de diversos sistemas de identificación, tales como: número de lanzamiento; código de “ruido seudoaleatorio” (Pseudo Random Noise PRN), que son códigos rotados entre sí 90º y grupos de secuencias binarios que presentan características de ruido aleatorio; número de catálogo de la NASA y designación internacional. A fin de evitar confusiones, en el mensaje de navegación se utiliza el número PRN.

Otro aspecto interesante es el número de clases o tipos de satélites GPS existentes, que actualmente están agrupados en cinco bloques, es decir: Bloque I, Bloque II, Bloque IIA ,

Bloque IIR y Bloque IIF.El Bloque I, está formado por un total de once satélites, de 845kg

de peso cada uno, lanzados por el J.P.O (Joint Program Office) de la U.S Air Force System Command’s Space Division desde la A.F.B (Air Force Base) de Vanderberg (California), entre los años 1978 y 1985, haciendo uso de vehículos lanzadores del tipo Atlas F. En abril de 1994, sólo permanecían operativos dos de los satélites originales del Bloque I lanzados en 1984 y 1985, lo cual es un hecho que merece ser destacado sobre todo si se tiene en cuenta que están diseñados para durar cuatro años y medio. El resto de los satélites de este bloque han sido reemplazados por otros ingenios lanzados al espacio en el mes de marzo de 1994. La Tabla 2.1 expresa el estado actual de los satélites.

La constelación del Bloque II es ligeramente diferente a la del Bloque I, dado que la inclinación de las órbitas de aquél es de 55º en lugar de los 63º de este último. Además, existe otra diferencia bastante sustancial entre ambos bloques y es que mientras que los satélites del Bloque I estaban a disposición de usuarios civiles, los del Bloque II presentan mayores restricciones de uso.

Los satélites del Bloque II fueron diseñados con la primera constelación, es decir, veintiuno satélites activos y tres de repuesto. El primer satélite pesa más de 1.500kg y fue puesto en órbita el 14 de febrero de 1989 desde el Centro Espacial Kennedy de Cabo Cañaveral, en Florida, para lo cual se utilizó una lanzadera Delta XX Rocket. La vida media de los satélites de 6,5 años, si bien es cierto que satélites individuales pueden permanecer operativos hasta 10 años sin ningún problema. En la Tabla 2.2 se pueden observar los datos de estado de los satélites en junio de 1996.

El primer satélite del Bloque IIA (A de avanzados) fue lanzado al espacio el 26 de noviembre de 1990. Se caracterizan porque pueden comunicarse entre sí y, además, algunos de ellos llevan retrorreflectores que permiten que puedan ser seguidos por mediación de distanciómetros Láser. El estado de estos satélites a mediados de 1996 es el que se indica en la Tabla 2.3.

Los satélites que reemplazarán a los del Bloque XX son los de la constelación perteneciente al Bloque IIR (R de reemplazar), que han sido diseñados para que tengan una duración de 10 años y llevan

incorporados relojes de hidrógeno. El peso de estos satélites es de unos 2.000kg, pero, sin embargo, su coste es la mitad de los del Bloque II. Para su puesta en órbita se utilizó una lanzadera Shuttle, que es capaz de llevar tres satélites. No obstante, es preciso señalar que esta programación puede ser variada a voluntad según se vaya desarrollando el programa espacial.

Nº de vuelo

Código PRN

Fecha de lanzamien

to

Fecha de disponibilid

ad

Fecha de pérdida

de navegaci

ón

Causa Operatividad meses

1 04 22-02-78

29-03-78 25-01-80

Reloj 21,9

2 07 13-05-78

14-07-78 30-08-80

Reloj 25,5

3 06 06-10-78

09-11-78 19-04-92

Reloj 161,3

4 08 11-12-78

08-01-79 27-10-86

Reloj 93,6

5 05 09-02-80

27-02-80 28-11-83

Gobierno

45,0

6 09 26-04-80

16-05-80 10-12-90

Gobierno

126,8

7 - 18-12-81

- - Impulsor

-

8 11 14-07-83

10-08-83 04-05-93

Potencia

116,8

9 13 13-06-84

19-07-84 25-02-94

Potencia

115,2

10 12 08-09-84

03-10-84 18-11-95

Reloj 133,5

11 03 09-10-85

30-10-85 27-02-94

Señal 99,9

Tabla 2.1: Historia de los satélites del Bloque I

La próxima generación de satélites, es decir, la constelación del Bloque II F, será puesta en órbita en el periodo de tiempo comprendido entre los años 2001 y 2010, y estarán equipados con nuevas técnicas a bordo, tales como sistemas de navegación inercial.

Nº de vuelo Código PRN Fecha de lanzamiento

Fecha de disponibilidad

Posición orbital

12 14 14-02-89 14-04-89 E1

13 02 10-06-89 12-07-89 B3

14 16 17-08-89 13-09-89 E3

15 19 21-10-89 14-11-89 A4

16 17 11-12-89 11-01-90 D3

17 18 24-01-90 14-02-90 F3

18 20 25-03-90 19-04-90 B2

19 21 02-08-90 31-08-90 E2

20 15 01-10-90 20-10-90 D2

Tabla 2.2: Estado de los satélites del Bloque II en junio de 1996

La identificación de los satélites puede ser efectuada por varios sistemas:

a) Por el número de lanzamiento o número NAVSTAR (SVN)b) Por la órbita y la posición que ocupa en ellac) Por el número de catálogo de la NASAd) Por la identificación internacional dada por el año de

lanzamientoe) Por el número de lanzamiento en el año y una letra según el

tipof) Por el número IRON (Integer Range Operation Number), que

representa un número aleatorio asignado por la Junta de Defensa Aérea Norteamericana (NORAD), de Estados Unidos y Canadá

g) Por su código de ruido seudoaleatorio PRN, que es característico y exclusivo de cada satélite NAVSTAR en particular. Este código de identificación es el utilizado generalmente

1.3.1. RelojesLa fuente de frecuencia, la seguridad del sistema, etc. están

controlados por relojes atómicos. Los relojes del Bloque I eran de menos fiabilidad que los empleados en la actualidad. Algunos eran de cuarzo, con precisiones de 10-10. Los satélites pertenecientes al Bloque II disponen de cuatro relojes: dos de rubidio y dos de cesio, cuya estabilidad es del orden de 10-13 – 10-14 s/día. Uno de estos relojes es seleccionado desde la Estación Maestra de Control para dar servicio. En el Bloque II R se tiene pensado utilizar osciladores atómicos de hidrógeno, conocidos como “máseres” de hidrógeno, con precisiones del orden de 10-14 – 10-15.

La estabilidad de un oscilador se caracteriza por dos valores: estabilidad en corto período y estabilidad en largo período, aunque por lo general solo se nombra el primero.

La estabilidad en corto período se mide sobre un segundo y representa la dispersión de los valores de frecuencia o anchura de banda.

La estabilidad de largo período se mide sobre un año y representa la “deriva” del oscilador.

El funcionamiento de un reloj atómico se basa en la transición entre niveles de energía de átomos concretos, la cual produce una oscilación de frecuencia muy precisa que se utiliza para controlar por realimentación un oscilador piezoeléctrico de cuarzo, cuya frecuencia estabilizada de esta forma es la que se utiliza.

1.3.2. Portadoras y códigosEl satélite emite sobre dos portadoras L1 y L2 correspondientes a

la banda L de radiofrecuencias, que son el resultado de multiplicar, respectivamente, la frecuencia fundamental de 10.23 MHz por 154 y por 120, lo que da lugar a unos valores de 1575.42 y 1227.60 MHz para L1 y L2, a los que corresponden unas longitudes de onda λ1 = 19.0425 cm y λ2 = 24.4379 cm. La banda L abarca desde 1GHz a 2GHz y el hecho de utilizar dos frecuencias permite conocer y eliminar el valor del retardo ionosférico.

Sobre las frecuencias portadoras L1 y L2 se modula el código P y sobre L1 el código C/A. Ambos códigos P y C/A están desfasados entre sí 90º para poder separarlos con posterioridad. Básicamente, se trata de grupos de secuencias binarias de información que presentan características de ruido aleatorio, es decir, RPNs, que se incorporan a las portadoras como modulaciones binarias bifásicas, esto es, como cambios de fase, de 0º para representar un cero binario, o de 180º, para representar un 1 binario.

La modulación se efectúa de acuerdo con los algoritmos polinómicos característicos para cada satélite, que van incorporados a la memoria de los receptores GPS. Estos códigos sirven para identificar a cada satélite en particular, así como conectar con el mensaje de navegación y permitir calcular el retardo de la señal entre el satélite y el receptor.

El código C/A es un código RPN con una longitud de 1023 bits y 1.023 MHz de frecuencia nominal, por cuyo motivo se repite cada milisegundo, es decir, mil veces por segundo. Está generado por la combinación de dos códigos intermedios, denominados códigos Gold, cuya longitud de código es también 1023 bits, viniendo expresado por la ecuación:

C/A (t) = G1 (t) · G2 (t) + Ni (10T) (2.1)

en la que Ni en períodos enteros, representa el desfase existente entre G1 (t) y G2 (t), siendo:

T = MHz ó 10T = MHz

Figura 2.2: Modulación de la portadora

Existen 1023 valores distintos de Ni por lo que se pueden generar 1023 códigos C/A diferentes. En tal situación, se tendrán entonces 1025 códigos Gold con el mismo período de 10T, de los que dos son el G1 y G2 y los 1023 restantes son C/A.

En este sentido, dado que la longitud del código C/A es de 1023 bits, resulta relativamente fácil su captura por cualquier receptor codificado, estando disponible para usos civiles.

Por su parte, el código P es un código PRN largo, que básicamente se trata de una sucesión de números binarios dispuestos en un orden aleatorio, cuyo generador está constituido por dos generadores de códigos intermedios, que a su vez están formados por dos generadores básicos de código, de acuerdo con lo que se representa en la Figura 2.3

Los generadores de código intermedio generan los códigos X1 (t) y X2 (t+ni T), siendo el período de X1 igual al 1.5 segundos y la longitud de 15345000 bits, y la del código X2 de 15345037 bits. Entonces, el código P es generado por:

P (t) = X1 (t) · X2 (t+ni T)

dónde:

0<ni<36 y T = MHz

Figura 2.3: Esquema de generación del código P

1.3.3. Disponibilidad del sistemaLos códigos de acceso al sistema GPS son el C/A disponible para

los usuarios en general, y el código P para usos militares y usuarios autorizados. En principio se esperaba que el posicionamiento por seudodistancias a través del código C/A fuese de precisiones de 400m, pero resultaron ser del orden de 15 – 40m en tiempo real, lo cual suponía en la práctica que con el posicionamiento estándar se obtenía la fiabilidad del posicionamiento de precisión.

Dado que no se deseaban usuarios civiles no autorizados utilizando un sistema de posicionamiento con precisiones mejores de 100m, se adoptó la decisión de degradar la precisión obtenida con el código C/A, a lo que se convino en denominar Selective Availability (S.A.), que podría ser traducido al castellano por “disponibilidad selectiva”

Para llevar a cabo la S.A. lo que se hace es actuar sobre la información de los relojes de los satélites y manipular las efemérides. El S.A. está implementado solamente en los satélites del Bloque II. Siguiendo las instrucciones del Departamento de Defensa de EE.UU., la exactitud se degrada a 100m en coordenadas horizontales y 156m en verticales, implicando también dos errores; uno de velocidad y otro de tiempo.

La manipulación de la información de los relojes se consigue introduciendo errores variables dentro de la frecuencia fundamental del reloj. Sabemos que el estado del reloj es fundamental en la exactitud de las seudodistancias, ya que se obtienen por comparación

entre el reloj del satélite y del receptor. Desde el momento en que se modifica la frecuencia fundamental, el código y la fase de la seudodistancia también resultan modificados.

Es preciso aclarar que no se modifican ni el estado de los relojes ni las órbitas de los satélites, sino lo que se hace es manipular la información que envían los satélites a los usuarios en el mensaje de navegación, y por tanto los estados reales se mantienen tan estables como lo sean las marchas de los relojes.

Los usuarios autorizados disponen del contraproceso para recuperar la precisión original, eludiendo de esta manera a la S.A. en posicionamiento absoluto, ya sea en estándar o preciso. Para el resto de los usuarios, la precisión en absoluto en el posicionamiento estándar pasa de los 20 – 40m en condiciones normales a los 120m o más con el S.A. activado.

En la actualidad la disponibilidad selectiva no tiene efecto ya que ha sido desactivada en el mes de mayo del 2000 por decisión del presidente de los EE.UU.

Por otra parte, el código P está reservado para usuarios autorizados, por cuyo motivo el sistema GPS tiene la capacidad de “apagar” el código P, o accionar un código de encriptamiento. Esto se consigue mediante el empleo de la técnica denominada A-S (Anti-spoofing), que consiste en la suma de los códigos P y ω obteniendo como resultado el código Y. Así, cuando el A-S está activo, el código P es reemplazado por el código Y desconocido, tanto en la frecuencia L1 como en la L2.

1.4. Sector de controlEs el encargado de controlar y corregir las órbitas de los satélites

del sector espacial, así como las de sus relojes u osciladores. La información obtenida de este seguimiento es enviada a una denominada “estación principal”, en la que se calculan las órbitas futuras de los satélites como una función del tiempo. Los cálculos realizados y las correcciones de los relojes de los satélites están introducidos en el mensaje de navegación.

El sector de control está constituido por una estación principal y cinco estaciones de control y seguimiento.

Las estaciones de control están equipadas con un reloj de cesio y receptores que están continuamente midiendo seudodistancias a todos los satélites visibles. Todos los satélites con altura superior a 5º sobre el horizonte de una estación son rastreados.

Una vez calculadas por la Estación principal las efemérides, los estados de los relojes y demás información, se transmiten de nuevo a los satélites a través de tres estaciones inyectora, información que es almacenada en la memoria de los satélites para su posterior radiodifusión.

La precisión de las efemérides permite la determinación de la posición de un satélite con error menor de un metro en sentido radial, 7m a lo largo de la trayectoria y 3m en sentido transversal.

Figura 2.13: Esquema de funcionamiento del sector de control

Es posible usar efemérides calculadas “a posteriori”, que se denominan efemérides precisas, obtenidas de forma muy exacta por observación de satélites desde puntos de situación conocida, con coordenadas determinadas generalmente por sistemas VLBI o SLR.

1.5. Sector del usuarioEstá constituido por todos los equipos utilizados, permanentes u

ocasionales, para la recepción de las señales emitidas por los satélites y empleados para el posicionamiento, ya sea estático o cinemático, navegación o para la determinación del tiempo con precisión.

Básicamente, el equipo está formado por el receptor y la antena.Los receptores se pueden clasificar atendiendo a varios criterios:

según la señal que reciben y procesan, proceso de medición, modo de funcionamiento, etc. Un ejemplo de clasificación podría ser el siguiente:

a) Receptores no codificadosb) Receptores codificados

Los receptores nos codificados no reconocen los códigos P y C/A, por lo que efectúan un tratamiento de la señal recibida, considerada como fuente de ruido, utilizando los procedimientos de cuadratura de la señal e inteferometría. Son aparatos de gran precisión en el posicionamiento estático relativo porque van equipados con receptores de doble frecuencia L1 y L2. Sus principales inconvenientes estriban en que no son cinemáticos, necesitan efemérides muy precisas, porque no descodifican el mensaje de navegación, y no proporcionan el posicionamiento instantáneo.

Por su parte, los receptores codificados utilizan todos los datos emitidos por los satélites y están equipados con receptores de las frecuencias L1 y L2. Para el proceso de los datos pueden emplear la técnica de cuenta de Doppler integrada, medida de seudodistancias y medida de la fase portadora. Asimismo, pueden ser empleados en modo estático, cinemático, navegación, posicionamiento absoluto, relativo, etc.