Evaluación del posicionamiento preciso a través de los receptores GPS LEA-6T, NEO-M8T y ZED-F9P de bajo costo

Se comparó el posicionamiento obtenido en dos casos de estudios dependientes de las distancias (~31 y ~4.9 Km) a través del método estático mediante el uso de receptores de bajo costo de simple (LEA-6T y NEO-M8T) y doble frecuencia (ZED-F9P); tomando como referencia un receptor de orden geodésico Geomax Zenith 25. Asimismo, el posicionamiento fue evaluado con a la normativa vigente en México para el Circulo de Error Probable (CEP) y Exactitud Posicional Vertical (EPV) con una incertidumbre del 95%. Seencuentran discrepancias entre coordenadas para un mismo punto en el sistema ENU, valores mínimos de ~ 2 mm y ~ 10 mm, para una distancia ~31 y ~4.9 Km, respectivamente, obteniendo el mejor resultado con el receptor de una frecuencia LEA-M8T para la distancia de ~31 km; para el caso ~4.9 km se presenta con el receptor ZED-F9P en conjunto con una antena de orden Geodésico. Por otro lado, los resultados muestran un grado de cumplimiento en el posicionamiento de los receptores de bajo costo favorable donde; se obtienen valores de 8 mm de variación máxima para CEP; para EPV al 95% de confiabilidad, 1 cm de discrepancia. Presentando los mejores resultados los receptores LEA-6T y NEO-M8T, caso ~31 km, en cuanto a CEP y EPV.   A comparative study between the positioning obtained in two case studies depending on distances (~31 and ~4.9 km) was carried out through the static method of survey using the low-cost receivers of single (LEA-6T and NEO-M8T) and double frequency (ZED-F9P). The reference was taken as Geomax Zenith 25 geodetic order receiver. The positioning was evaluated with the current regulations in Mexico for the Circle of Probable Error (CEP) and Vertical Positional Accuracy (EPV) with an uncertainty of 95%. The discrepancies between coordinates for the same point in the ENU system were found to be the minimum values of ~ 2 mm and ~ 10 mm for a distance of ~31 and ~4.9 Km, respectively. The best results were obtained with the NEO-M8T single frequency receiver for the distance of ~31 km and for the distance of ~4.9 km, it is presented with the ZED-F9P receiver in conjunction with a geodetic antenna. Whereas on the other hand, the results show a degree of compliance in the positioning of low-cost receivers wherein the variation values of a maximum of 8 mm are obtained for CEP and for EPV 1 cm discrepancy was observed at 95% reliability. The LEA-6T and NEO-M8T receivers presented the best results for the case of ~31 km, in terms of CEP and EPV

Análisis de calidad de las observaciones GPS en estaciones de operación continua de libre acceso en México

Se realizó la evaluación estadística-comparativa de 65 estaciones de operación continua de libre acceso en México, de enero de 2010 a enero de 2020. El análisis de calidad de las observaciones GPS se llevó a cabo mediante el software TEQC, desarrollado por UNAVCO, considerando cuatro indicadores de calidad en 6 variables: efecto multitrayectoria en la banda L1 y L2, relación señal-ruido en L1 y L2, saltos de ciclo por cada mil observaciones y porcentaje de observaciones registradas/esperadas. El resultado de cada estación se comparó con el estándar de calidad establecido por el IGS para pertenecer a su red, con la finalidad de determinar la calidad de las mismas y el grado de cumplimiento de dicho estándar. Los resultados muestran, en promedio, un grado de cumplimiento de 3.3 de las 6 variables, donde: 6 estaciones cumplen con 5 de las 6 variables; 16 estaciones con 4; 35 con 3; 6 con 2 y 2 con una variable, siendo la estación INEG la de mejor calidad excepto en los saltos de ciclo por cada mil observaciones. Así mismo, se muestra que el efecto multitrayectoria se presenta en mayor cantidad en aquellas estaciones en las que no se realizó cambio de antena, receptor o actualización de firmware, degradando principalmente la recepción de la señal en la banda L2.  A statistical comparative evaluation of 65 continuously operating, free access stations in Mexico was made. The observations were performed from January 2010 to January 2020. The quality check of the GPS observations was carried out by using TEQC software, developed by UNAVCO. Four quality indexes were considered within the quality check, with six variables: multipath effect on L1 and L2 band, percentage of registered/expected observations, signal-to-noise ratio on L1 and L2, and cycle slip per 1000 observations. The results obtained from each station were compared with the quality standard established by IGS in order to belong to its network, this with the goal of determining their quality and the level of meeting the standard. The results show, on average, a meeting 3.3 of the 6 variables, where: 6 stations meet 5 of 6 variables; 16 stations with 4; 35 stations with 3; 6 stations with 2 and 2 station with one variable, being INEG station the best in the quality check except for the cycle slips per 1000 observations. Likewise, it was shown that the multipath effect is greater in those stations that had not antenna/receiver changing or firmware update, mainly degrading the received signal on the L2 band

Análisis Comparativo Del Posicionamiento GNSS Utilizando Receptor De Bajo Costo U-Blox De Doble Frecuencia Para Aplicaciones Topógrafo-Geodésicas

Se evaluó y comparó estadísticamente el posicionamiento obtenido a través del receptor de bajo costo U-blox ZED-F9P de nueva generación con un receptor geodésico, realizando observaciones GNSS sobre un vértice geodésico mediante del método de Posicionamiento Puntual Preciso y relativo estático, con una distancia de 33 km a la estación de referencia. Esto, con la finalidad de probar la factibilidad de utilizar receptores de bajo costo de gama similares en trabajos topográficos-geodésicos. Para ello, se consideran cuatro escenarios; en el primer escenario, se aplicó la técnica relativo estático con el equipo de bajo costo, en el segundo escenario se procesó con un receptor geodésico en modo relativo estático; ambos mediante un software comercial. Para el tercer y cuarto escenario, se procesó modo Posicionamiento Puntual Preciso con el software RTKLIB. Los resultados muestran que para la técnica Posicionamiento Puntal Preciso la precisión lograda de 1 cm por el equipo de bajo costo es apta para realizar trabajos geodésicos. En el método relativo estático, la precisión lograda de 7 mm indica que es posible utilizar el equipo de bajo costo para trabajos topógrafos-geodésicos de alta precisión considerando una línea base ≤33 km, esto, según la normatividad del Instituto Nacional de Estadística y Geografía. The new generation, low-cost U-blox ZED-F9P receiver was evaluated and statistically compared by GNSS observations on a geodesic monument, through both Precise Point Positioning and Static relative positioning techniques with a distance of 33 km from the references station. This was done with the purpose of checking the use feasibility of the low-cost receiver of similar gamma in topographic-geodesic works. To that end, four scenarios were considered: in the first scenario, the static relative positioning with the low-cost equipment was applied; in the second scenario, the static relative positioning with a geodetic receiver was applied. Both scenarios were processed with commercial software. The third and fourth scenarios were processed with Precise Point Positioning techniques through the RTKLIB software. The results show that Precise Point Positioning techniques get a precision of 1 cm through the use of low-cost equipment which is suitable to apply in geodetic works. In the static relative method, the precision obtained is 7 mm, indicating the possibility of using the low-cost equipment in both survey and geodetic high precision works, considering a line base ≤30 Km, according to the Instituto Nacional de Estadística y Geografía normative

Long-Range Wireless Mesh Network for Weather Monitoring in Unfriendly Geographic Conditions

In this paper a long-range wireless mesh network system is presented. It consists of three main parts: Remote Terminal Units (RTUs), Base Terminal Units (BTUs) and a Central Server (CS). The RTUs share a wireless network transmitting in the industrial, scientific and medical applications ISM band, which reaches up to 64 Km in a single point-to-point communication. A BTU controls the traffic within the network and has as its main task interconnecting it to a Ku-band satellite link using an embedded microcontroller-based gateway. Collected data is stored in a CS and presented to the final user in a numerical and a graphical form in a web portal

Análisis Comparativo del Posicionamiento Preciso Utilizando el Receptor de Bajo Costo GNSS ZED-F9P en Conjunto con la Antena BEIBT300 y Diferentes Modelos de Antena de Orden Geodésico

Con el avance de la Geodesia y la mejora de las especificaciones técnicas de los receptores de bajo costo, los GNSS abren nuevas alternativas para investigar las capacidades técnicas y rendimiento real que proveen este tipo de receptores para diferentes propósitos geodésicos. En este contexto, la precisión alcanzable fue analizada usando el receptor de bajo costo GNSS ZED-F9P en conjunto con dos antenas de orden geodésico (ASH701975.01B y LEIAS10 NONE) y una antena de bajo costo (BEIBT300 NONE). Las observaciones GNSS fueron llevadas a cabo en un periodo de dos días para cada modelo de antena. El análisis fue realizado en tiempos de observación de 12, 6 y 1 h, respectivamente. Estas observaciones fueron procesadas usando el método relativo estático mediante la inclusión de una estación de referencia continua del Instituto Nacional de Estadística y Geografía, la cual está localizada a una distancia aproximada de 4 km. Los resultados demuestran que la mayor precisión es lograda en un periodo de 12 h, con diferencias mínimas de 3 cm para la componente Norte y 33 cm para la vertical. En este sentido, la solución menos precisa es obtenida en el periodo de 1 h resultando diferencias de 70 cm, 46 cm y 2.3 m para la componente Norte, Este y vertical respectivamente.   With advancements in geodesy and enhancements in the technical specifications of low-cost receivers, GNSS opens up new avenues for investigating the capabilities and performance provided by these receivers for various geodetic purposes. In this context, the precision achievable using the low-cost GNSS receiver ZED-F9P in conjunction with two geodetic antennas (ASH701975.01B and LEIAS10 NONE) and a low-cost antenna (BEIBT300 NONE) was analyzed. GNSS observations were conducted over a 2-day period for each antenna model. The analysis involved observation durations of 12, 6, and 1 h. These observations were processed using the static relative method alongside a continuously operating GNSS station from the Active National Geodetic Network of the National Institute of Statistics and Geography, situated at ~4 km. The results demonstrate that the highest precision was achieved over a 12 h period, with minimal differences of 3 cm for the North component and 33 cm for the vertical component. Conversely, the least accurate solution was obtained within a 1 h observation period, resulting in differences of up to 70 cm, 46 cm, and 2.3 m for the North, East, and vertical components, respectively

Short Baseline Calibration using GPS and EDM Observations

Una investigación fue conducida para establecer y comparar una línea base de calibración a partir de mediciones realizadas a los GPS (Sistemas de Posicionamiento Global) y de taquímetro electrónico o EDM (Medición Electrónica de Distancia). El experimento se realizó en el campus de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) en Culiacán, México. El objetivo principal recae en la necesidad de establecer una línea base de calibración (∼125 m), que permita la realización continua y permanente de mediciones con receptores geodésicos GPS y con EDM para garantizar y validar las precisiones especificadas por los fabricantes de tales instrumentos. Dentro de los instrumentos de medición de diferente tipo y marca comercial utilizados y comparados se encuentran tres tipos de receptores geodésicos GPS: Topcon Hiper Lite +, Ashtech Z-Xtreme y Leica SR500 y tres tipos de EDM: Topcon GTS-236W, Pentax R-326EX y Leica TC-407. Para el experimento, los componentes de la línea base de calibración fueron calculados usando las observaciones GPS de fase de diferencias dobles libres de ionosfera y procesadas utilizando el software científico PAGES (Program for the Adjustment of GPS EphemerideS). Las mediciones GPS fueron procesadas considerando intervalos de medición de 1 segundo, un ángulo de elevación de 10 grados, y órbitas precisas GPS diseminadas por el IGS (International GNSS Service). Por otra parte, la longitud de la línea base de calibración también fue directamente determinada con base en el promedio de 20 mediciones realizadas con cada EDM sobre los monumentos BASE1 y BASE2. Resultados obtenidos con GPS concuerdan entre las diferentes marcas de equipos con diferencias de ±2 mm, en contraste con los resultados obtenidos con EDM, los cuales difieren entre ±3 mm. doi: https://doi.org/10.1016/j.gi.2015.04.01

Compilación de Proyectos de Investigacion de 1984-2002

Instituto Politecnico Nacional. UPIICS