Para evitar ser utilizada por los enemigos estadounidenses, la tecnología GPS se desarrolló inicialmente con un error deliberado (llamado Disponibilidad Selectiva – SA) que provocó una variación en la posición planimétrica* de ~100 metros para los receptores civiles. (Los receptores militares de EE. UU. no estaban sujetos a este error). Este error impidió el desarrollo de varias actividades generales que demandan un posicionamiento de alta calidad (por ejemplo, la agricultura de alta precisión), por lo que se propusieron diferentes técnicas para minimizar sus efectos, entre las que destaca el DGPS. SA fue suspendida en el 1 de mayo de 2000, pero se siguieron utilizando técnicas como DGPS.
*Parte de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos que tienden a conseguir la representación a escala de todos los detalles interesantes del terreno sobre una superficie plana, prescindiendo de su relieve y se representa en una proyección horizontal.
oto: Wikipedia – CC BY-SA 3.0
DGPS es una técnica que todavía ofrece una mejor calidad de posicionamiento que el posicionamiento utilizando exclusivamente datos satelitales, en particular, por errores de manejo causados por la transmisión de señales de satélite a través de la atmósfera. El fundamento radica en el hecho de que los errores producidos por el sistema GPS afectan por igual (o de forma muy similar) a los receptores situados próximos entre sí y que los errores están fuertemente correlacionados en los receptores próximos.
El fundamento radica en el hecho de que los errores producidos por el sistema GPS afectan por igual (o de forma muy similar) a los receptores situados próximos entre sí. Los errores están fuertemente correlacionados en los receptores próximos.
Un receptor GPS fijo en tierra (referencia) que conoce exactamente su posición basándose en otras técnicas, recibe la posición dada por el sistema GPS, y puede calcular los errores producidos por el sistema GPS, comparándola con la suya, conocida de antemano. Este receptor transmite la corrección de errores a los receptores próximos a él, y así estos pueden, a su vez, corregir también los errores producidos por el sistema dentro del área de cobertura de transmisión de señales del equipo GPS de referencia.
En suma, la estructura DGPS quedaría de la siguiente manera:
- Estación monitorizada (referencia), que conoce su posición con una precisión muy alta. Esta estación está compuesta por:
- Un receptor GPS.
- Un microprocesador, para calcular los errores del sistema GPS y para generar la estructura del mensaje que se envía a los receptores.
- Transmisor, para establecer un enlace de datos unidireccional hacia los receptores de los usuarios finales.
- Equipo de usuario, compuesto por un receptor DGPS (GPS + receptor del enlace de datos desde la estación monitorizada).
Existen varias formas de obtener las correcciones DGPS. Las más usadas son:
- Recibidas por radio, a través de algún canal preparado para ello, como el RDS en una emisora de FM.
- Descargadas de Internet, o con una conexión inalámbrica.
- Proporcionadas por algún sistema de satélites diseñado para tal efecto. En Estados Unidos existe el WAAS, en Europa el EGNOS y en Japón el MSAS, todos compatibles entre sí.
En los mensajes que se envían a los receptores próximos se pueden incluir dos tipos de correcciones:
- Una corrección directamente aplicada a la posición. Esto tiene el inconveniente de que tanto el usuario como la estación monitora deberán emplear los mismos satélites, pues las correcciones se basan en esos mismos satélites.
- Una corrección aplicada a las pseudodistancias de cada uno de los satélites visibles. En este caso el usuario podrá hacer la corrección con los cuatro satélites de mejor relación señal-ruido (S/N). Esta corrección es más flexible.
El error producido por la disponibilidad selectiva (SA) varía incluso más rápido que la velocidad de transmisión de los datos. Por ello, junto con el mensaje que se envía de correcciones, también se envía el tiempo de validez de las correcciones y sus tendencias. Por tanto, el receptor deberá hacer algún tipo de interpolación para corregir los errores producidos.
Si se deseara incrementar el área de cobertura de correcciones DGPS y, al mismo tiempo, minimizar el número de receptores de referencia fijos, será necesario modelar las variaciones espaciales y temporales de los errores. En tal caso estaríamos hablando del GPS diferencial de área amplia.
Con el DGPS se pueden corregir en parte los errores debidos a:
- Disponibilidad selectiva (eliminada a partir del año 2000).
- Propagación por la ionosfera (parte de la atmósfera terrestre ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar) – troposfera (capa de la atmósfera terrestre que está en contacto con la superficie de la Tierra).
- Errores en la posición del satélite (efemérides).
- Errores producidos por problemas en el reloj del satélite.
Para que las correcciones DGPS sean válidas, el receptor tiene que estar relativamente cerca de alguna estación DGPS; generalmente, a menos de 1000km. Las precisiones que manejan los receptores diferenciales son centimétricas, por lo que pueden ser utilizados en ingeniería. Permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros.
- BRG (bearing): Rumbo estimado entre dos puntos de referencia (waypoints)
- CMG (Course Made Good): rumbo entre el punto de partida y la posición 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 precisión de las coordenadas obtenidas por GPS, según la distribución de los satélites, disponibilidad de ellos…
- ETA (Estimated Time to Arrival): hora estimada de llegada al destino
Fuente: Wikipedia