Curso GPS Capítulo I

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CURSO GPS

Capítulo I: Conociendo el aparato

Nos apoyamos en un Garmin 12. Debería ser fácil seguirlo con otros modelos de Garmin.

Paso 1 Presentación del aparato

Parte superior, donde está el logo de Garmin. Antena de recepción.

Parte media, botonera de operación.

Parte inferior, pantalla de información.

Botonera de operación: tiene un botón de direcciones en el centro que permite moverse arriba, abajo, derecha e izquierda y seis botones con funciones distintas según el caso, con el fin de mantener reducida la cantidad de botones.

Paso 2 Encendido y apagado del aparato

Es el botón que nos permite encenderlo y apagarlo. Para encenderlo oprimir hasta que aparezca una imagen de un mundo girando en la pantalla. Para apagarlo, oprimir el botón hasta que comience una cuenta regresiva y finalmente se apague el aparato desapareciendo toda imagen del equipo. Este botón también se utiliza para encender y apagar la luz de retroiluminación (Atención: la luz se come vivas las baterías), para ello oprimir en forma corta. La luz tiene tres intensidades, por lo que al oprimirla varias veces se pasa de luz intensa, luz media, luz baja y apagado.

Nota: Cuando el equipo no logra obtener una posición, por ejemplo mientras se encuentra bajo techo durante estos cursos, es posible que se apague automáticamente luego de un tiempo sin que se oprima una tecla. Esto NO ocurrirá cuando el aparato esté obteniendo una posición, en que permanecerá encendido hasta su apagado manual o el agotamiento de las pilas.

Paso 3 Mínima operación después del encendido

Luego de la inicialización del sistema esta será la primera pantalla que muestre el sistema. Es la pantalla se Status (estado). Nos muestra cuanta batería nos queda (la barra de la izquierda), cuantos satélites se encuentran a la vista. Arriba a la izquierda nos indica que tipo de posición estamos obteniendo (Acquiring indica que aún ninguna, pues está obteniendo información de los satélites, 2D indica que faltan satélites para dar una altura y 3D que la navegación es completa. Otro dato importante es el EPE (Estimated Position Error=Error de Posición Estimado) que nos indica la precisión que el sistema espera estar obteniendo. Con el SA este valor se ha reducido mucho (Definición de SA en notas técnicas)

Los satélites: para ser utilizados el sistema debe entrar en secuencia con ellos por lo que los va tomando uno a uno. Cuando logra identificarlos y comienza el proceso de adquisición individual, aparecerá un recuadro blanco sobre el número del satélite de la parte inferior y cuando el satélite esté listo para ser utilizado el rectángulo se pondrá negro. La altura del rectángulo indica la intensidad de la señal recibida. Si son bajos indica que la calidad de la señal no es buena y que por lo tanto los cálculos que se realicen con ese satélite serán imprecisos.

Algunos detalles adicionales se encuentran en las notas técnicas.

Paso 4 Conociendo las pantallas principales.

Oprimiendo se pasa a la siguientes pantallas, hasta que finalmente se vuelve a la pantalla inicial.

Estas pantallas las llamaremos Navegación, Track, Timón y Configuración respectivamente.

En otros capítulos veremos la función de cada una de ellas.

Nota: es posible que si las pruebas se realizan bajo techo, al oprimir la tecla
se otenga una pantalla distinta de las que se muestran.
Esa pantalla es la de mensajes y el sistema nos estará informando que ha sido incapaz de encontrar su posición y que nos solicita instrucciones sobre lo que debe hacer. Para poder continuar sin interferencias se debe bajar a Continue Acquiring con las teclas de dirección

y luego oprimir la tecla
.

Paso 5 Operación básica de la botonera

Ya hemos visto que la tecla
nos lleva de una pantalla a otra. La tecla

en el extremo opuesto, nos mueve de página pero en orden inverso. Es decir para ir y venir entre dos páginas que se encuentran juntas, bastará con
y .

Cuando haya que seleccionar una opción o un menú utilizaremos las teclas de dirección

hasta que la opción se pinte (se pondrá en video inverso, con fondo negro y letras blancas). Allí oprimiremos

para entrar a esa opción o menú (normalmente se despinta parcialmente indicándonos que debemos elegir una u otra opción, o se pinta la inicial) y elegiremos lo que queremos con las teclas de dirección
.
Para confirmar lo que hemos ingresados oprimiremos
.
Si en cambio nos hemos arrepentido o no estamos seguros de lo que estamos por hacer y preferimos no hacerlo por ahora, con
abandonamos los cambios. En ambos casos se volverá a pintar la opción, cambiada si se oprimió
, o sin cambiar si se oprimió
.

Recordemos:

Para movimientos entre páquinas: y .

Cuando estamos ante opciones o modificando datos: es Sí, Acepto, Confirmado y es No, Cancelar, Anular, No Quiero Seguir.

Notas técnicas (leerlas para aclarar temas o cuando teniendo ya experiencia, se quiera avanzar un poco más en el uso uso del posicionamiento GPS. Cada capítulo tiene sus notas)

El error SA (Selective availability) era un error incorporado adrede por el Departamento de Defensa de los EE.UU. con el fin de degradar la precisión del equipo. A partir de mediados del 2000 el presidente Bill Clinton dio orden de que ese error fuera eliminado provisoriamente (se espera que no sea repuesto, pero dejaron la puerta para activarlo si fuera necesario). Cuando el SA estaba activo, la consigna era que el GPS estaría dando una posición a menos de 100m de la real durante el 95% del tiempo y dentro de los 400m el restante 5%. Los navegadores de uso militar utilizan otra frecuencia adicional para mejorar aún más la precisión obtenida en los aparatos civiles, que al no estar degradada permitía evitar ese error.

El sistema GPS opera sincronizando los tiempos de emisión de las secuencias de los satélites. Sabiendo en qué momento un satelite dado comienza su secuencia, se puede determinar al recibirla el tiempo que tardó en llegar. Con un satélite, el tiempo de demora en recibirlo determina una esfera formada por todos los puntos desde los cuales se puede recibir esa señal con ese retraso.
Si con el mismo sistema se agrega un nuevo satélite con su respectiva esfera habrá una intersección formada por los puntos desde los cuales se puede recibir simultáneamente las señales con sus respectivos retrasos (una imagen para imaginar la situación en dos dimensiones sería el logo de la tarjeta Mastercard, con sus dos círculos entrecruzados). Si agregamos un tercer satélite, con su esfera determinada por el tiempo de retraso, tendremos dos puntos, uno de los cuales probablemente no se encuentre en la tierra por lo que puede ser descartado.
Pero este sistema se está apoyando en conocer el momento exacto en que el satélite envía su secuencia. A la velocidad de propagación de las ondas de radio, un mínimo error temporal da una gran distancia. Si no queremos el error en el tiempo, debemos tener un reloj atómico para garantizar la precisión. Los satélites los tienen y además son corregidos desde tierra, pero un aparato con un reloj atómico sería voluminoso y costaría entre treinta mil y cincuenta mil dólares. ¿Cómo es que se logra tanta precisión con un aparato de $200?
Por medio de un truco. Si bien la posición se podría obtener con tres satélites, si no conocemos el momento exacto de la transmisión, las esferas pueden ser más grandes o más chicas según estemos adelantados o atrasados en nuestro reloj del GPS. Para resolverlo utilizamos un cuarto satélite que al ser calculado da una esfera que no coincide con el punto generado por las otras tres esferas de los primeros tres satélites. El aparato comienza a probar corregir su reloj adelantándolo o atrasándolo. A medida que se acerca, el punto calculado con los tres primeros satélites se va acercando a la esfera calculada con el cuarto. Finalmente logrará hacer coincidir razonablemente las cuatro esferas en un solo punto (hay otros errores de recepción de la señal como el efecto de la ionosfera, el reflejo de la señal en otros objetos). Con esa corrección corrige su reloj y regularmente prueba de nuevo para conocer nuevos desvíos, pues recordemos que nuestro reloj en el receptor no es muy exacto en comparación con la precisión requerida por el sistema.

Se debe tener en cuenta que cuantos más satélites tenga tomados (acquired) el receptor, su cálculo se vuelve más preciso. Según las distintas fuentes puede deberse a que hace promediar las posiciones que obtiene con distintas combinaciones de satélites, o porque puede elegir mejor los satélites que utilizará (la "geometría" de los satélites, para hacer que se crucen en el mejor ángulo, parecido al requisito de que dos marcaciones deben estar separadas por un ángulo lo más similar a 90°).

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