UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERIA Maestría en Ciencias de la Información y las Comunicaciones con énfasis en Geomática SYLLABUS NOMBRE DEL DOCENTE: Andrés Cárdenas Contreras ESPACIO ACADÉMICO (Asignatura): SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GEODESICO Obligatorio ( Electivo ( ) : Básico ( ) Complementario ( ) : Intrínsecas ( ) Extrínsecas ( ) CÓDIGO: ) NUMERO DE ESTUDIANTES: GRUPO: NÚMERO DE CREDITOS: 4 TIPO DE CURSO: TEÓRICO PRACTICO Alternativas metodológicas: Clase Magistral ( X ), Seminario ( ), Seminario – Taller ( x ), Taller ( tutoriados ( ), Otro: _____________________ TEO-PRAC: x ), Prácticas ( ), Proyectos HORARIO: Martes y Jueves de 6:00 p.m a 8:00 p.m. DIA SALON HORAS Martes 6 pm: 2 horas Jueves 6 pm: 2 horas I. JUSTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO (El Por Qué?) Las infrestructuras de datos espaciales en el ámbito nacional e internacional, demandan grandes volúmenes de información y es a través de los sistemas de posicionamiento satelital GNSS, (Global Navigation Satellite System) que garantizan la localización espacial con altísima precisión de los fenómenos y procesos de la naturaleza que se estudian en Geomática. Las aplicaciones de Geodesia Satelital son innumerables: Cartografía básica, Cartografía Temática, Navegación Área, Marítima y Terrestre, Estudios Forestales, Agrícolas, Catastrales, Meteorológicos, Geofísicos, Energéticos, en fin son innumerables las ciencias de la tierra que demandan de la necesidad de una localización adecuada de los fenómenos presentes en la naturaleza. II. PROGRAMACION DEL CONTENIDO (El Qué? Enseñar) OBJETIVO GENERAL Garantizar que el estudiante de la Maestría en Ciencias de la Información y Comunicaciones utilice correctamente la tecnología de los Sistemas de Posicionamiento Geodésico en cada uno de sus proyectos de Geomática. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Realizar la fundamentación teórica rigurosa de Sistemas de Posicionamiento Geodésico GNSS. 2. Desarrollar aplicaciones de los sistemas GNSS en las áreas de las Ciencias de la Tierra que se relacionan con la Geomática COMPETENCIAS DE FORMACIÓN: Profesionales: 1. Entender los conceptos teóricos que permiten analizar las señales GPS para cada una de las aplicaciones GNSS en Geomática 2. Determinar los errores y ajustes necesarios para un correcto posicionamiento de los datos GNSS según las necesidades de los usuarios PROGRAMA SINTÉTICO: • • • • • Fundamentos Teóricos de GNSS Estimación de la Posición, Velocidad y Tiempo Señales GPS Receptores Aplicaciones de GNSS PROGRAMA ANALÍTICO SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GEODESICO 1. Fundamentos Teoricos de GNSS 1.1. Historia 1.2. Arquitectura del sistema 1.2.1. Segmento de Control 1.2.2. Segmento de Usuario 1.2.3. Segmento Espacial 1.3. GNSS 1.3.1. GPS 1.3.2. GLONASS 1.3.3. GALILEO 1.3.4. Otros Sistemas 1.4. Sistemas de Coordenadas y Marcos de Referencia 1.5. Sistemas de Referencia en Geodesia 1.5.1. Coordenadas Geodesicas 1.5.2. Coordenadas Cartesianas 1.5.3. Coordenadas Locales 1.6. Sistemas y Marcos de Referencia de Coordenadas Globales 1.6.1. Sistemas y Marcos de Referencia Inercial y Terrestre 1.6.2. Geoide, Datum 1.6.3. WGS84, GRS80 2. Tiempo GPS y Tiempo de Referencia y Orbitas 2.1. Escalas de Tiempo 2.1.1. Astronomico y Atómico 2.1.2. Tiempos Local y Sideral 2.1.3. Medidas de Fuentes de frecuencia estables 2.1.4. Tiempo GPS 2.2. Orbitas GPS y determinación de la Posición Satelital 2.2.1. Leyes de kepler 2.2.2. Elementos Keplerianos 2.2.3. Posición del satélite y velocidad 2.2.4. Parametros GPS orbitales 2.2.5. Efemerides precisas 2.2.6. Mensaje de Navegación GPS 3. Estimación de la posición, velocidad y tiempo 3.1. Medidas GPS y Errores 3.1.1. Formato RINEX 3.1.2. Medidas de fase 3.1.3. Medidas de la portadora 3.1.4. Errores de la fuente y modelos 3.2. Errores del segmento de control 3.3. Errores de la propagación de la señal 3.3.1. Refracción de la señal 3.3.2. Retraso inosférico 3.3.3. Retraso troposférico 3.4. Errores de la medida 3.4.1. Error receptor 3.4.2. Multipath 3.4.3. Medidas de Errores y Modelos 3.5. GPS diferencial 3.5.1. Mitigación de los errores 3.5.2. Posicionamiento de área local 3.5.3. Posicionamiento Relativo 4. Señales GPS 4.1. Señales y sistemas lineales 4.2. Convolución 4.3. Funciones de Transferencia 4.4. Series y Transformadas de Fourier 4.5. Señales Aleatorias 4.6. Trasnformadas de Laplace 5. Aplicaciones 5.1. Redes GNSS 5.1.1. IGS 5.1.2. Red SIRGAS 5.1.3. Red GEORED 5.1.4. Red MAGNA 5.1.5. Otras Redes 5.2. Modelos de Geodinámica y deformación 5.3. Aplicaciones en Meteorología 5.4. Aplicaciones Oceanografía 5.5. Aplicaciones Geofísica 5.6. Otras Aplicaciones III. ESTRATEGIAS (El Cómo?) Metodología Pedagógica y Didáctica: Se privilegiará la enseñanza magistral clásica para cada uno de los temas del núcleo programático, la cual será complementada con el desarrollo de talleres y trabajo final de curso, que garanticen la asimilación de los conocimientos impartidos así como de los casos de estudio, así como la importancia del tratamiento riguroso de las conceptos geodésicos, calidad de los datos y métodos de captura de información. Hora s Horas profesor/seman Horas Total Horas Créditos Estudiante/seman Estudiante/semest a a re Tipo de Curso TD TC TA (TD + TC) (TD + TC +TA) X 16 semanas TeóricoPráctico 3 1 3 4 7 112 4 Trabajo Presencial Directo (TD): Trabajo Mediado_Cooperativo (TC): Trabajo Autónomo (TA): IV. RECURSOS (Con Qué?) Medios y Ayudas: • • • • • Clase magistral Talleres dirigidos y asignados Análisis de casos de estudio Ayudas audiovisuales (video-beam) Pagina de internet de la clase: BIBLIOGRAFÍA TEXTOS GUÍAS Misra P., Egne P. (2012). Global Positioning System. Signal, Measurements and Performance. GangaJamuna Press, 2nd Edition Groves P.D. (2007) Principles of GNSS, Inertial, and Multi-sensor Integrated Navigation Systems (GNSS Technology and Applications). Artech Print on Demand. Günter Seeber. Satellite Geodesy. 2nd completely revised and extended edition. Walter de Gruyter · Berlin · New York 2003, 589 p Hoffmann-Wellenhof B., H. Litchtenegger and E. Wasle, (2008), GNSS: Global Navigation Satellite Systems, Springer, 516 p. Wolfgang Torge (2001)Geodesy Walter de Gruyter - New York 2001, 434 p TEXTOS COMPLEMENTARIOS IGAC, (2004), Adopción del Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS como datum oficial de Colombia, DANE, Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 33 p. Jing-xiang G. and Hong H., (2009), Advanced GNSS technology of mining deformation monitoring, The 6th International Conference on Mining Science & Technology, Procedia Earth and Planetary Science 1, 1081–1088 Lorimer R. and G. Roberts, (2010), Mining Boom Spurs New Positioning Solutions, In: GPS World, May 19, 2010. Malys S., J. Slater, R. Smith, L. Kunz and S. Kenyon, 1997, Refinements to the World Geodetic System 1984, Proc. of the 10th ION Technical Meeting, Kansas City, Missouri NIMA, (2000), World Geodetic System 1984, Its Definition and relationships with Local geodetic Systems, DoD, NIMA TR835202, 3d. Ed., Amendment 1, REVISTAS Coordinates http://mycoordinates.org/ Geoinformatics http://www.geoinformatics.com/ Geospatial World http://www.geospatialworld.net/ Geoworld http://www.geoplace.com GIM International http://www.gim-international.com/ GPS World http://www.gpsworld.com/ Inside GNSS http://www.insidegnss.com/magazine International Journal of Geoinformatics http://www.geoconnexion.com MundoGeo http://mundogeo.com Professional Surveyor http://www.profsurv.com DIRECCIONES DE INTERNET International GNSS Service - http://igscb.jpl.nasa.gov/ The International Terrestrial Reference Frame ITRF, Web site: http://itrf.ensg.ign.fr/ SIRGAS: Sistema de Referencia para las Américas, Web site: http:// http://www.sirgas.org Proyecto GEORED, Servicio Geológico Colombiano http://geored.sgc.gov.co V. ORGANIZACIÓN / TIEMPOS (De Qué Forma?) Espacios, Tiempos, Agrupamientos: VI. EVALUACIÓN (Qué, Cuándo, Cómo?) PRIMERA NOTA SEGUNDA NOTA TIPO DE EVALUACIÓN EXAM. FINAL PORCENTAJE Pruebas Escritas 30% Talleres asignados 40% Trabajo final 30% ASPECTOS A EVALUAR DEL CURSO 1. 2. 3. 4. FECHA Asimilación de conocimientos Análisis de casos de uso Iniciativa Interés exploratorio DATOS DEL DOCENTE NOMBRE : Andrés Cárdenas Contreras PREGRADO : Ingeniero Catastral y Geodesta POSTGRADO : Magister en Ciencias. Geofísica. Universidad Nacional de Colombia ASESORIAS: FIRMA DE ESTUDIANTES FIRMA NOMBRE 1. 2. 3. FIRMA DEL DOCENTE _________________________________ FECHA DE ENTREGA: Junio 3 de 2014. CÓDIGO FECHA