El posicionamiento preciso de puntos (PPP) es un método de posicionamiento del sistema global de navegación por satélite (GNSS) que calcula posiciones muy precisas, con errores de tan solo unos pocos centímetros en buenas condiciones. El PPP es una combinación de varias técnicas de refinamiento de posición GNSS relativamente sofisticadas que se pueden utilizar con hardware de nivel de consumidor para obtener resultados de nivel de estudio. El PPP utiliza un solo receptor GNSS, a diferencia de los métodos RTK estándar , que utilizan un receptor base fijo temporalmente en el campo, así como un receptor móvil relativamente cercano. Los métodos PPP se superponen en cierta medida con los métodos de posicionamiento DGNSS , que utilizan estaciones de referencia permanentes para cuantificar los errores sistémicos.
El PPP se basa en dos fuentes generales de información: observables directos y efemérides. [1]
Los observables directos son datos que el receptor GPS puede medir por sí solo. Un observable directo para PPP es la fase de la portadora , es decir, no solo el mensaje de tiempo codificado en la señal GNSS, sino también si la onda de esa señal va "hacia arriba" o "hacia abajo" en un momento dado. En términos generales, la fase se puede considerar como los dígitos después del punto decimal en el número de ondas entre un satélite GNSS determinado y el receptor. Por sí sola, la medición de la fase no puede proporcionar ni siquiera una posición aproximada, pero una vez que otros métodos han reducido la estimación de la posición a un diámetro correspondiente a una única longitud de onda (aproximadamente 20 cm), la información de la fase puede refinar la estimación.
Otro importante elemento observable directo es el retardo diferencial entre las señales GNSS de diferentes frecuencias. Esto es útil porque una fuente importante de error de posición es la variabilidad en la forma en que las señales GNSS se ralentizan en la ionosfera , que se ve afectada de forma relativamente impredecible por el clima espacial . La ionosfera es dispersiva , lo que significa que las señales de diferente frecuencia se ralentizan en diferentes cantidades. Al medir la diferencia en los retrasos entre señales de diferentes frecuencias, el software del receptor (o el posprocesamiento posterior) puede modelar y eliminar el retraso en cualquier frecuencia. Este proceso es solo aproximado y siguen existiendo fuentes de retraso no dispersivas (en particular, el vapor de agua que se mueve en la troposfera ), pero mejora la precisión significativamente.
Las efemérides son mediciones precisas de las órbitas de los satélites GNSS, realizadas por la comunidad geodésica (el Servicio GNSS Internacional y otras organizaciones públicas y privadas) con redes globales de estaciones terrestres. La navegación por satélite funciona según el principio de que se conocen las posiciones de los satélites en un momento dado, pero en la práctica, los impactos de micrometeoroides , la variación en la presión de la radiación solar , etc., hacen que las órbitas no sean perfectamente predecibles. Las efemérides que transmiten los satélites son pronósticos anteriores, de hasta unas pocas horas de antigüedad, y son menos precisas (hasta por unos pocos metros) que las observaciones cuidadosamente procesadas de dónde estaban realmente los satélites. Por lo tanto, si un sistema receptor GNSS almacena observaciones en bruto, se pueden procesar más tarde contra una efeméride más precisa que la que estaba en los mensajes GNSS, lo que produce estimaciones de posición más precisas que las que serían posibles con los cálculos estándar en tiempo real. Esta técnica de posprocesamiento ha sido durante mucho tiempo el estándar para las aplicaciones GNSS que necesitan alta precisión. Más recientemente, proyectos como APPS , el Servicio de Posicionamiento Automático Preciso de la NASA JPL , han comenzado a publicar efemérides mejoradas a través de Internet con una latencia muy baja. PPP utiliza estos flujos para aplicar casi en tiempo real el mismo tipo de corrección que solía hacerse en el posprocesamiento.
El posicionamiento preciso se utiliza cada vez más en campos como la robótica , la navegación autónoma , la agricultura, la construcción y la minería. [2]
Las principales debilidades del PPP, en comparación con los métodos GNSS convencionales para consumidores, son que requiere más potencia de procesamiento, requiere un flujo de corrección de efemérides externo y lleva cierto tiempo (hasta decenas de minutos) converger a una precisión total. Esto lo hace relativamente poco atractivo para aplicaciones como el seguimiento de flotas , donde la precisión a escala de centímetros generalmente no justifica la complejidad adicional, y es más útil en áreas como la robótica, donde puede que ya se suponga que se dispone de potencia de procesamiento a bordo y de una transferencia frecuente de datos .
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