Efectos Navales de los Barcos mayores y Barcos Menores y su utilizacion en la Navegación.
INTRODUCCI?N
?NAVSTAR-GPS es un sistema global de navegaci?n por sat?lite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posici?n de un objeto, una persona, un veh?culo o una nave, con una precisi?n hasta de cent?metros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisi?n. 
?El mismo ?es un sistema de navegaci?n basado en 24 sat?lites de los cuales 12 se encuentran? situados? sobre el horizonte verdadero del receptor Fig.1,? que proporcionan posiciones en tres dimensiones, velocidad y tiempo, las 24 horas del d?a, en cualquier parte del mundo y en todas las condiciones clim?ticas, el GPS puede dar servicio a un n?mero ilimitado de usuarios, este sistema ?se cre? en 1973 bajo los auspicio de la U.S. NAVY ???y ha conseguido gran aceptaci?n al ?supera las limitaciones que tienen? ?otros ?sistemas de navegaci?n , por lo general son ?equipos fiables, de peque?o volumen ?, de f?cil operaci?n y de? bajo coste. Desde los primeros sat?lites, se ha probado con ?xito sus aplicaciones en la navegaci?n mar?tima. Se fundamenta Fig.2 en la recepci?n de un m?nimo de cuatro se?ales de radio de otros tantos sat?lites de los cuales se conoce de forma ?exacta su posici?n orbital con respecto a la tierra, simult?neamente se conoce? con precisi?n ?el tiempo que han tardado dichas se?ales en recorrer el camino entre el sat?lite y el receptor Fig.3?????????????????????????????????????????????????????? . 
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?Conociendo la posici?n de los sat?lites, la velocidad de propagaci?n de sus se?ales y el tiempo empleado en llegar al receptor, se puede determinar la posici?n del receptor sobre la tierra por c?lculos de triangulaci?n Fig.4.
?Actualmente el sistema GPS tiene 3 niveles
Nivel espacial: 24 sat?lites Navstar (Fig.5) que emiten de forma permanente se?ales con los datos siguientes:
- su posici?n orbital
- la hora exacta de emisi?n de las se?ales
- el almanaque, es decir la posici?n de todos los otros sat?lites GPS.
Estos datos son transmitidos en forma de ondas electromagn?ticas con frecuencia de microondas entre 1,6 y 1,2 GHz.
Para complementar la red Navstar, gestionada por el gobierno de los Estados Unidos, la Uni?n Europea impulsa el proyecto Galileo que Inicialmente? iba a estar disponible en el 2008, aunque el proyecto acumula ya tres a?os de retraso y no podr? comercializar sus primeros servicios hasta 2014, entre otros motivos, por disensiones entre los pa?ses participantes.
.Nivel de control: ?estaciones de seguimiento est?n repartidas alrededor de la Tierra. Una de las estaciones hace las tareas de coordinaci?n y sincronizaci?n de todos los sat?lites, entre los sistemas de apoyos al GPS para mejorar la precisi?n de las localizaciones se encuentran? el EGNOS(EUROPA), EL WAAS (USA), MSAS (JAPON) Y? el GAGAN? (INDIA).
Nivel de usuario: Es el receptor GPS que se puede adquirir en el comercio Fig.6 y Fig.7.?
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?Funcionamiento de un receptor GPS
Un dispositivo receptor GPS comprende una antena de recepci?n, un receptor y una calculadora.
El receptor capta las ondas electromagn?ticas emitidas por los sat?lites GPS, que sabemos que se desplaza a la velocidad de la luz (300.000 km/s). Con este dato podemos saber la distancia ?entre el sat?lite y el receptor.( Fig.3)
El? Navegador GPS de pantalla t?ctil de un veh?culo con informaci?n sobre la ruta, as? como las distancias y tiempos de llegada al punto de destino. Se puede ver en? la Fig.7
El tiempo en recibir una se?al, desde que ha sido emitida por el sat?lite, varia entre 67 y 86 milisegundos, seg?n sea la posici?n del sat?lite respecto a la Tierra y al receptor.
Conociendo la distancia y la posici?n del sat?lite, es posible trazar un c?rculo dentro del cual se encuentra obligatoriamente el receptor Fig.8. ?se puede decir que? con la recepci?n de 4 o m?s se?ales de otros tantos sat?lites de la red GPS, el ordenador integrado en el receptor, calcula la intersecci?n de tres c?rculos (cada uno establecido por la se?al de un sat?lite distinto) y establece las coordenadas de latitud y longitud. La se?al del cuarto sat?lite permite obtener la altitud.
Actualmente existen dos niveles de precisi?n en los receptores GPS:
Standard Positioning Service (SPS): Es la se?al GPS abierta est?ndar que utilizan los receptores comerciales, tiene una precisi?n de:
- 100 m en horizontal
- 156 m en vertical
Precise Positioning Service (PPS): Estas se?ales est?n codificadas y solamente son accesibles para aplicaciones militares, o para usos civiles autorizados por los EEUU. El sistema ofrece los siguientes niveles de precisi?n :
- 22 m en horizontal
- 27.7m en vertical
No obstante, estos niveles de precisi?n se pueden mejorar notablemente, repitiendo el n?mero de lecturas de un mismo punto con un peque?o intervalo o combinando los datos de dos receptores, es lo que se denomina GPS diferencial.
APLICACIONES DEL GPS
1.-CIVILES
a). Navegaci?n: Las aplicaciones m?s extendidas del GPS son en el terreno de la navegaci?n a?rea, terrestre y mar?tima. A los fines de la navegaci?n mar?tima se le exige los siguientes requisitos por la organizaci?n mar?tima internacional (OMI) .
- Deber? satisfacer principalmente los requisitos operacionales para la navegaci?n en entradas y accesos a puertos y otras aguas en las que la navegaci?n est? restringida.
- Deber? disponer de una capacidad operacional e institucional que le permita ajustarse asimismo a los requisitos particulares de cada zona mediante la intensificaci?n local, si es que dicha capacidad no se ha provisto de otro modo. Los medios de intensificaci?n deber?n estar armonizados mundialmente para no tener que llevar a bordo m?s de un receptor y otro dispositivo.
- Deber? disponer de una capacidad operacional e institucional que le permita ser utilizado por un n?mero ilimitado de usuarios multimodales en tierra, mar y aire.
????? .??? Deber? ser fiable y de bajo costo para el usuario
?b).? Cartograf?a - Topograf?a: La tecnolog?a digital del GPS permite confeccionar mapas geogr?ficos mucho m?s precisos, mejorando los que hab?a hasta ahora.
c ).? Investigaci?n: El GPS es un instrumento cient?fico de precisi?n, permite monitorizar numerosos fen?menos como los movimientos de la corteza terrestre o las migraciones de muchas especies animales en combinaci?n con el sistema ARGOS.
d). Tiempo libre: Adem?s de su uso como instrumento de orientaci?n en la monta?a, el GPS se utiliza tambi?n en nuevos tipos de actividades de ocio como el "Geocaching"" o "b?squedas del Tesoro" mediante GPS.
El GPS es una tecnolog?a con un gran futuro, algunas de cuyas aplicaciones est?n siendo comercializadas? con gran ?xito y otras muchas en fase? experimental o por inventar.
- Tel?fonos m?viles.
- Topograf?a y Geodes?a.
- Localizaci?n agr?cola, ganadera y de fauna.
- Salvamento y rescate.
- Deporte, y ocio.
- Para localizaci?n de enfermos, discapacitados y menores.
- Aplicaciones cient?ficas en trabajos de campo.
- Geocaching, actividad deportiva consistente en buscar "tesoros" escondidos por otros usuarios.
- Para rastreo y recuperaci?n de veh?culos.
- Navegaci?n deportiva.
- Deportes a?reos: parapente,ala delta, planeadores, etc.
- Existe quien dibuja usando tracks o juega utilizando el movimiento como cursor (com?n en los GPS Garmin).
- Sistemas de gesti?n y seguridad de flotas.
2. MILITARES.
- Navegaci?n terrestre, a?rea y mar?tima.
- ?Guiado de misiles y proyectiles de diverso tipo.
- Busqueda y rescatre.
- Reconocimiento y cartograf?a.
- Detecci?n de detonaciones
??Vocabulario b?sico en GPS?
BRG (Bearing): el rumbo entre dos puntos de pasos intermedios (waypoints)
CMG (Course Made Good): rumbo entre el punto de partida y la posici?n actual
EPE (Estimated Position Error): margen de error estimado por el receptor
ETE (Estimated Time Enroute): tiempo estimado entre dos waypoints
DOP (Dilution Of Precision): medida de la precisi?n de las coordenadas obtenidas por GPS, seg?n la distribuci?n de los sat?lites, disponibilidad de ellos...
ETA (Estimated Time to Arrival): hora estimada de llegada al destino
?RECEPTOR? Y? PROCESADOR? GPS
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En la actualidad? existen variadas marcas y modelos .Un modelo de receptor y procesador GPS especialmente apto para uso mar?timo y terrestre es el modelo GPSMAP 276C de Garmin Fig.9. Este equipo permite un uso vers?til como navegador terrestre para autom?viles, uso marino en barcos de toda ?ndole, detector del veh?culo en caso de robo y visualizador de mapas.
? Posee un display TFT (Thin Film Transistor) capaz de reproducir 256 colores. Su capacidad para visualizar mapas es reforzada por la presencia de la cartograf?a mar?tima de Garmin, prestaci?n que permite agregar en forma optativa detalles mar?timos y acepta tarjetas de datos para navegaci?n cerca de la costa, de lagos y pesca deportiva. Este modelo acepta tambi?n dispositivos NMEA (National Marine Electronic Association) que suelen estar relacionados con estas actividades, como sonar, term?metro para la temperatura del agua, medidor de la velocidad del agua y otros que se conectan al equipo mediante conectores de interfaz serie. Un dispositivo CDI (Course Deviation Indicador) incorporado, indica r?pidamente toda desviaci?n del curso planeado. Este dispositivo es tambi?n de aplicaci?n efectiva para el transporte a?reo privado y por lo tanto el modelo GPSMAP 276C puede ser incorporado en aeronaves privados. Este modelo posee software adicional que lo hace apto para seguir todas las rutas terrestres en los Estados Unidos, Canad? y pa?ses Europeos. Un agregado junto con su fuente de alimentaci?n de 12 volt, permite obtener no s?lo indicaciones visuales en el monitor, sino tambi?n indicaciones auditivas en cada vuelta del camino. Una interfaz tipo USB permite la transferencia de datos y mapas del receptor a una PC. En resumen, se dispone de las siguientes prestaciones y especificaciones:
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El uso del posicionado satelital se est? generalizando para todos los veh?culos del transporte terrestre (autom?viles, camiones, motocicletas), mar?timos (embarcaciones de todo tipo) y a?reo para aviones privados. Estamos frente a un hecho cada vez m?s frecuente, en el cual un invento o un servicio creado originalmente para uso militar, es incorporado a la vida diaria civil donde presta muy buena utilidad. Esperemos que todas las armas finalmente se transformen en arados para bien de la humanidad. Este Sistema Global de Navegaci?n por Sat?lite (GNSS), adem?s de prestar servicios de autonom?a en radionavegaci?n y ubicaci?n en el espacio, ser? interoperable con los sistemas GPS y GLONASS. El usuario podr? calcular su posici?n con un receptor que utilizar? sat?lites de distintas constelaciones. Al ofrecer dos frecuencias en su versi?n est?ndar, Galileo brindar? ubicaci?n en el espacio en tiempo real con una precisi?n del orden de metros, algo sin precedentes en los sistemas p?blicos. Del mismo modo, los sat?lites Galileo, a diferencia de los que forman la malla GPS, estar?n en ?rbitas ligeramente m?s inclinadas hacia los polos. De este modo sus datos ser?n m?s exactos en las regiones cercanas a los polos, donde los sat?lites estadounidenses pierden notablemente su precisi?n. Asimismo, garantizar? la disponibilidad continua del servicio, excepto en circunstancias extremas, e informar? a los usuarios en segundos en caso del fallo de un sat?lite. Esto lo hace conveniente para aplicaciones donde la seguridad es crucial, tal como las aplicaciones ferroviarias ? ? |
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