Redes cors


¿Cómo elegir el receptor GNSS apropiado??

Posted by José Alejo 

Para nadie es secreto la cantidad de opciones que tenemos a la hora de decidirnos en adquirir un receptor GNSS (GPS Topográfico de precisión), pero también es cierto que antes de visitar los sitios webs de los distribuidores y fabricantes debemos tener bien claro que necesitamos, así que hacerse las siguientes preguntas le puede ayudar a elegir la unidad GNSS que necesita:

¿Qué trabajo voy a realizar?

¿Qué precisión necesito?

¿Bajo qué condiciones voy a trabajar?

¿Necesito  trabajar en tiempo real o voy a post-procesar la información?

¿Qué tareas adicionales me permitirá realizar mi equipo GNSS?

¿Necesitaré un software específico?

¿Cuales son los rangos de precio del mercado?

¿Qué tipo de garantía me ofrece cada marca?

Para responder cada una de estas preguntas a detalle se necesitan varias publicaciones pormenorizadas, sin embargo esta guía solo será introductoria, de manera que el usuario pueda tener noción básica de cada punto a tratar, así que empecemos…

¿Qué trabajo voy a realizar? ¿Qué precisión necesito? ¿Bajo qué condiciones voy a trabajar?

Las 3 primeras preguntas engloban el tipo de proyecto a realizar, el entorno y ambiente del mismo.

ÁREA DE TRABAJO

El área de trabajo nos puede dar idea de cual equipo GNSS voy a necesitar, pues aunque la precisión de cada receptor sea muy buena, la comunicación en tiempo real (RTK) entre ellos debe ser posible.

Hoy día existen equipos GNSS RTK que se comunican vía Bluetooth de corto alcance para enlace de corrección de coordenadas menores a los 300 metros.

Luego tenemos a los equipos que utilizan radio enlace interno UHF. Los más comunes son los equipos cuyo radio interno tiene la potencia de hasta un (1) Watts y nos permite conectarnos dentro del rango de los 2 Km.

Los equipos de medición más actualizados poseen radio UHF interno de 2 Watts de potencia pudiendo corregir coordenadas hasta 4 Km de distancia entre la base y el móvil en buenas condiciones.

Los equipos V90 de Hi-Target y X9 de Acnovo pueden venir configurados de fábrica con radio interno de 5 Watts pudiendo alcanzar distancia de entre 8 a 10 Km y los equipos Spectra Precision tienen opción de escalabilidad para ir desde un receptor en post-proceso, pasando por enlace de corto alcance, hasta radio interno de 2 Watts.

Es importante mencionar que casi todos los receptores GNSS tienen la posibilidad de adaptarse a un radio UHF externo pudiendo trabajar en RTK a 20 Km de distancia entre base y móvil, y que muchos de ellos pueden conectarse vía internet a estaciones de referencia virtual (CORS VRS) hasta una distancia de 50Km de la base CORS.
PRECISIÓN DE TRABAJO

Creo que a todos nos queda claro que existen levantamientos donde la precisión no es una de las principales exigencias. Sin embargo para trabajos donde la precisión debe seguir lineamientos de proyecto es posible adaptar el método de medición de nuestro receptor GNSS.

Para mapeo GIS es muy probable que podamos utilizar un simple navegador o algún receptor GIS de mano para capturar los datos.

Una colectora GIS doble frecuencia conectada a una estación CORS puede alcanzar precisiones debajo de los 50cm.

Para trabajos más precisos es necesario contar con receptores doble-frecuencia multi-constelación con por lo menos 120 canales disponibles, y evidentemente para vértices de control será necesario el apoyo de trípodes o bípodes para aplomar muy bien nuestro receptor y poder realizar mediciones en post-proceso.

AMBIENTE DE TRABAJO

Aunque muchos fabricantes aseguran que podemos medir en condiciones extremas con nuestros receptores, hay que estar claro que en zonas boscosas muy densas o en la ciudad rodeado de grandes edificaciones podemos llegar a limitarnos en la recolección de datos de precisión.

¿Necesito trabajar en tiempo real o voy a post-procesar la información?

Estas terminologías solo nos indicarían si necesitamos un receptor que venga equipado con radio interno para realizar levantamientos cinemáticos RTK, o requerimos un equipos sin radio para levantar información diferencial en post-proceso, o de corto alcance como es el caso de los equipos equipados con comunicación RTK vía bluetooth.

¿Qué tareas adicionales me permitirá realizar mi equipo GNSS?

Con tareas adicionales hay que puntualizar en la posibilidad de realizar replanteo o trazo de obra, pues los equipos que solo funcionan en post-proceso no nos permiten trabajar ubicando líneas y vértices.

Con un receptor GNSS RTK es relativamente sencillo ubicar vértices de proyecto, linderos y, con control geométrico en sitio, se pueden trazar ejes estructurales.

¿Necesitaré un software específico?

Al hablar de software específico hacemos mención a la necesidad de adquirir un software adicional para procesar la información descargada desde nuestro receptor.

Hay que saber que no todas las marcas incluyen un software para post-proceso en el costo del set GNSS y adicionalmente existen algunos fabricantes cuyas colectoras de datos pudiesen permitir instalar un software adicional para adaptarse a nuestras preferencias.

Hi-Target ha insertado al mercado sus propias colectoras con Android con mayor velocidad de procesamiento, Spectra Precision tiene colectoras con window CE que funcionan con un excelente software para colectar datos de campo, sin embargo otros desarrolladores, como Carlson y FieldGeninus, ofrecen además del software de escritorio aplicaciones para WinCE con la posibilidad de conectar receptores de las marcas más reconocidas en la actualidad.

Carlson SurveCE y FieldGenius soportan todos los receptores Acnovo, Hi-Target y Spectra Precision  de la actualidad.

¿Cuales son los rangos de precio del mercado?

Los precios de mercado varían dependiendo de la tecnología propia de cada receptor, la potencia y versatilidad del software incluido y las posibilidades de escalar un receptor. Dichos precios están dentro del rango de los 10,000 a 30,000 dólares americanos por un set (base/móvil) GNSS.

Receptores GNSS Acnovo (Inversión x Set desde 12,500 USD a 16,000 USD)

Versión accesible: Receptor X9 – Radio interno de la base 5watts

Versión Intermedia: Receptor GX9 – Radio de 2W y compatibilidad multimarca

Versión Premium: Receptor GX10 – Radio de 2 W, compatibilidad multimarca y sistemas inerciales avanzados.

Receptores GNSS Hi-Target (Inversión x Set desde 10,000 USD a 15,000 USD)

Versión Intermedia: Receptor V30 – Radio de 2W y Radio externo incluido.

Versión Premium: Receptor V90 – Radio de 2 W, Radio externo incluido y sistemas inerciales avanzados.

Receptores GNSS Spectra Precision (Inversión x Set desde 11,200 USD a 18,000 USD)

TODAS SUS VERSIONES SON ESCALABLES

Versión Intermedia: Receptor SP60 – Radio de 2W + Tecnología ZBlade

Versión Premium: Receptor SP80 – Radio de 2W + Tecnología ZBlade y sistemas inerciales avanzados.

Los sistemas inerciales nos permiten realizar mediciones inclinadas las cuales son corregidas antes de guardar los datos y nos permiten utilizar una burbuja electrónica en nuestro colector. Con las nuevas tecnologías podemos enlazar nuestros receptores a la nube y en algunos casos podemos conectar los receptores a una red GSM o wifi para transmitir correcciones en tiempo real vía internet trabajando como una pequeña CORS.

¿Qué tipo de garantía me ofrece cada marca?

La mayoría de los equipos vienen con garantías de un (1) año contra defectos de fabricación, otros ofrecen hasta 3 años de garantía u opciones a garantías y soporte de actualización bajo esquema de suscripción.

Crecimiento de las Redes de Estaciones de Referencia GNSS en Tiempo Real RTK – CORS

Posted by José Alejo 

Cada día que pasa se hace más habitual hablar del empleo de las Estaciones de Referencia GNSS en tiempo real.

Muy conocidas como Red CORS, actualmente en México las redes de Estaciones de Referencia GNSS permanentes RTK están en crecimiento. La mayoría de éstas pertenecen a empresas particulares operadas por el fabricante y por tanto, su empleo, puede hacerse a través de suscripciones al servicio de corrección de coordenadas. Algunas de estas estaciones están unificadas en pequeñas redes locales o regionales, como por ejemplo la red TopNET de TOPCON la cual ha estado en crecimiento desde hace varios meses; la nueva Red A-Net de ACNOVO que inicia su puesta en marcha y la red de LEICA la cual se presentará durante este mes de Junio en el primer ECO TechDay en la ciudad de Guadalajara.

Redes de Estaciones de Referencia GNNS en Tiempo Real RTK – CORS (Continuously Operating Reference Station)
Como muchos saben el concepto del tiempo real consiste en la corrección en campo de la posición obtenida de manera autónoma por un receptor GNSS, a partir de la información proporcionada por una segunda unidad que se encuentra en un punto fijo. Dado que estas correcciones se aplican instantáneamente y gracias a los sistemas de cálculos integrados en los equipos GNSS, tenemos la ventaja de poder trabajar en movimiento. Este es uno de los motivos por el que habitualmente las observaciones en tiempo real se conocen con el acrónimo RTK (Real Time Kinematic), es decir Cinemático en Tiempo Real.

Hasta la fecha, las observaciones de posicionamiento en tiempo real RTK con una simple base de referencia han estado limitadas por el aumento de los errores sistemáticos que se producen al aumentar la longitud de las líneas base. Esto es especialmente notable cuando coincide con un período de importante influencia ionosférica, y nos limita habitualmente a distancias de 10 Km o menos.

Gracias al concepto de Estaciones de Referencia Virtuales (VRS) se pueden realizar posicionamientos RTK dentro de redes de estaciones de referencia con distancias de 40 km o más desde la estación de referencia más cercana como si realmente se encontrará próxima a la posición del equipo móvil.

Estación de Referencia Virtual (VRS)

El concepto de Estación de Referencia Virtual (VRS) es una de las técnicas que nos permitirán conseguir la aminoración de errores sistemáticos a la vez que nos facilita una mayor libertad de movimientos respecto a la distancia entre el móvil y la estación de referencia.

Al utilizar una red de estaciones de referencia se consigue que el error en el posicionamiento del equipo móvil no dependa de la situación de éste dentro del área de cobertura de la red.

Desde cada una de las estaciones se envían datos en tiempo real a una estación central (servidor) desde la cual se realiza un cálculo de correcciones para la red. Con ello se simula una estación de referencia local virtual cercana a la posición del usuario. De este modo, los errores se disminuyen de mejor manera que si utilizáramos una base de referencia más cercana.

El empleo de las Estaciones de Referencia Virtuales (VRS) requiere la existencia de comunicación bidireccional entre el Centro de Control y el usuario, ya que el usuario (receptor móvil – ROVER) debe enviar su posición al Centro de Control para que, a su vez, éste le devuelva la información necesaria para crear la Base Virtual.

En resumen podemos decir que el procedimiento que se realiza en campo es el siguiente:

El receptor móvil (ROVER) determina su posición mediante una solución de navegación (sin referencia) o por DGPS.

Una vez determinada su posición aproximada, el receptor llama al centro de control (SERVIDOR) vía teléfono móvil con GPRS y enlace NTRIP.

Una vez que se enlaza con el servidor, transmite la posición calculada a éste.

El servidor inmediatamente comienza a enviar los datos de estación de Referencia Virtual al usuario en campo.

Queda preguntarnos…

Transmisión de Datos de Redes RTK vía Internet

NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) es un protocolopara el envío de datos GNSS por Internet. Se ha desarrollado como un proyecto bajo la subcomisión EUREF –comisión responsable del sistema de referencia Europeo- de la Asociación Internacional de Geodesia.

El usuario recibe las correcciones desde el servidor vía Internet, haciendo uso del Modem GPRS interno del receptor topográfico GNSS o colector de datos conectado al GPS vía bluetooth. Los datos son enviados en formato NTRIP, lo cual hace posible su recepción en tiempo real desde las estaciones de referencia. La comunicación entre el servidor y las estaciones de referencia se pueden realizar también mediante el protocolo NTRIP.

El servidor es quien se encarga de la transmisión de datos para todos los usuarios. Los mensajes NTRIP se envían con el protocolo 1.1 HTTP (Hypertext Transfer Protocol), que es el empleado para el tráfico en Internet.

En un siguiente artículo estaré ampliando y haciendo más digerible toda esta información, pero por ahora vale la pena resaltar que:

Cualquier receptor GNSS que tenga conexión a Internet, puede por tanto configurarse para recibir por ejemplo datos RTCM NTRIP.

Se pueden conectar cientos de dispositivos al servidor, empleando todos ellos un protocolo común TCP/IP, con el mismo punto de acceso al sistema.

Todos podemos aprovechar la potencia y el alcance de la tecnología NTRIP (basada en la cobertura GPRS/GSM) aplicada a trabajos topo-geodésicos, en radios de hasta 70 Km y con precisión centimétrica en tiempo real.

Para información detallada y personalizada puedes escribirme al correo de Ingeniería Rentable contacto@josealejo.com

Redes de Estaciones de Referencia GNSS CORS RTK – 2da Parte

Posted by José Alejo

La semana pasada comentamos varios aspectos teóricos sobre las estaciones de referencia “CORS” y su método de transferencia de datos a través de internet apoyado en su protocolo de transmisión NTRIP. >> ver artículo anterior <<

Hoy trataré de hacer un poco más digerible toda esta información que aún para muchos se parece a una película de ciencia ficción; sin embargo más allá de comprender el funcionamiento de las redes CORS hay que tener bien claro cuáles son los beneficios que estas nos aportan.

Recordemos que una red de receptores GNSS CORS consiste en una cadena de puntos geográficos ocupados permanentemente por antenas y receptores GNSS de calidad geodésica grabando datos de los satélites (GPS y GLONASS por ahora) y compartiendo los mismos a través de un servidor en línea al cual el usuario puede acceder desde su ubicación a través de un enlace GPRS/GSM con su receptor móvil (ROVER) obteniendo correcciones con precisión centimétrica en tiempo real para el cálculo de coordenadas geográficas.

¿Qué uso le podemos dar a una red CORS?

El uso final de una red CORS RTK esta destinado a dar servicios regionales y globales de; correcciones a topógrafos, sistemas de información geográfica (GIS), correcciones diferenciales, análisis meteorológico, análisis terrestre local (terremotos, movimientos de placas, dinámicas subterráneas, etc), monitorización de las constelaciones de satélites, entre otros.

 ¿Cómo podemos acceder a los datos de corrección de una red CORS?

Como vemos las redes CORS NTrip representan una moderna y sencilla manera de compartir datos de corrección de coordenadas en tiempo real, sin embargo su uso está condicionado por algunos aspectos básicos como lo son:

Capacidad de nuestros receptores GNSS

Todos podremos recibir corrección de coordenadas siempre y cuando nuestro ROVER, o COLECTORA conectado al mismo, pueda enlazar al servidor de datos vía Internet haciendo uso un Modem GPRS. Nuestros receptores han de poder configurarse para recibir por ejemplo datos RTCM NTRIP.

Distancias máxima de operación desde la CORS más cercana

Cualquiera aprovechar la potencia y el alcance de la tecnología NTRIP (basada en la cobertura GPRS/GSM) aplicada a trabajos topo-geodésicos, en radios de hasta 70 Km y con precisión centimétrica en tiempo real.

Disponibilidad de datos GSM

Debe existir cobertura de la red de datos propia de la compañía telefónica que utilicemos para conectarnos al internet dentro del alcance de la antena CORS más cercana.

Permisos de acceso a datos de corrección. (SUSCRIPCIÓN)

En la mayoría de los casos para disfrutar de las bondades de las redes de referencia CORS es necesario hacer un contrato de suscripción con algún proveedor local.

¿Cuáles son las ventajas del uso de una red CORS?

Todos sabemos que los levantamientos topográficos con receptores RTK constituyen un método rentable y económico para la realización de mediciones en pequeñas, medianas y grandes extensiones de terreno porque proveen correcciones precisas en tiempo real. Sin embargo hoy podemos maximizar estas ventajas apoyándonos de soluciones CORS innovadoras. Enlistemos algunas de estas ventajas:

Las redes CORS son completamente compatibles con todas las marcas de receptores (ROVERS) GNSS.

Apoyarse de una red CORS RTK en la mayoría de los casos eliminaría la necesidad de utilizar un equipo base en campo incrementando la productividad en nuestros levantamientos pudiendo utilizar nuestra Base como Rover.

El uso de correcciones vía internet disminuye el riesgo de inseguridad pues no es necesaria la vigilancia continua de nuestro equipo base.

Nos da la posibilidad adquirir un solo Rover en vez de un par de ellos.

Se pueden conectar cientos de dispositivos al servidor, empleando todos ellos un protocolo común TCP/IP, con el mismo punto de acceso al sistema.

Las redes CORs pueden soportar la creciente demanda de servicio de correcciones diferenciales aprovechables con propósitos comerciales, topografía clásica, obras de construcción, ingeniería vial, ingeniería ferroviaria, aplicaciones agrícolas, catastro, geodesia, geología, exploraciones costa afuera, entre otras.

La configuración del sistema y puesta en marcha es muy sencilla y el acceso es inmediato.

La próxima semana les compartiré un video que he estado preparando para entender de manera gráfica el funcionamiento de una Red de Referencia CORS en tiempo real.

Por lo pronto te invito a compartir esta información y colaborar en que se conozca el alcance de esta, no tan nueva, pero avanzada tecnología.

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Para información detallada y personalizada puedes escribirme al correo de Ingeniería Rentablecontacto@josealejo.com

¡Sigamos juntos cultivando grandes proyectos!

José Alejo

Curioso, Autodidacta y Calculador. Comprometido con mi misión de ayudar a autónomos y pequeñas empresas a crecer y prosperar en sus negocios. Ingeniero Civil de Profesión, Topógrafo de corazón y Creativo por convicción. Me desenvuelvo en el área de planificación, diseño, construcción y gestión de infraestructuras civiles.

Comments

DANIEL MORENO

junio 18, 2015 a las 5:27 pm

Enhorabuena Ing. Jose Alejo por sus aportaciones, mi pregunta es: En cuanto sale un “equipo de usuario” para levantamiento de topografia, este seria como un navegador GPS, Y de que consta este equipo de usuario, y como es el proceso para obtener los puntos para un camino y para una calle en la ciudad, para obtener las secciones de corte, el perfil, y la planta de la calle, para realizar un proyecto ejecutivo.

Saludos cordiales de tu servidor Ing. Daniel Moreno.

Alejo

junio 18, 2015 a las 5:50 pm

Hola Daniel.

Estas ultimas publicaciones van referidas a un sistema que permanentemente envía corrección de datos de coordenadas a cualquier usuario conectado a la red.

Un Receptor GPS Diferencial RTK está por encima de los 7,000 dolares americanos, dependiendo de la marca y modelo. Estarías trabajando con los receptores convencionales, pero sin la necesidad de un receptor adicional que sirva de base en un vértice conocido.

Te pregunto para estar un poco más claro… ¿Has trabajado alguna vez con equipo GPS Diferencial?

Te hago esta pregunta porque todo el proceso de levantamiento sigue siendo el mismo, el post-proceso y la digitalización de la información, no necesariamente depende del sistema con que se levantó.

Si quieres comparte tus datos y me comunico para platicar y aclarar tus dudas personalmente y sin compromiso alguno.

Mi celular es 477-7204358 y el email escontacto@josealejo.com

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Redes de Estaciones de Referencia GNSS CORS RTK – 2da Parte

¿Cómo elegir el receptor GNSS apropiado?

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