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Tio Dolito
Nivel 6
Registrado: 28 Jun 2007
Mensajes: 245
Ubicación: Argentina
Carrera: Agrimensura
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Buenas gente, este es un proyecto que tengo dando vueltas en mi cabeza desde hace bastante.
La idea es movilizar las neuronas para ver si es posible hacer una sistema de posicionamiento local, al mejor estilo GPS, pero para una zona relativamente chica.
Esto es una invitación para que los que esten interesados y quieran aportar con lo que puedan.
Ojala despues nos vayamos entusiasmando para probar de hacerlo  ... pero mejor no adelantarse.
Hago un paneo muy general de como funciona el sistema GPS, en relacion a lo que intento hacer:
- Satelites ubicados alrededor de la Tierra, de los cuales conocemos la orbita en que se ubican a cada instante (Xs,Ys,Zs), emiten una señal electromagnetica con un codigo pseudoaleatorio en un tiempo extremadamente preciso.
- Los receptores en la Tierra son capaces de reproducir el mismo codigo dentro de ellos, en el mismo intervalo de tiempo que los satelites.
Cuando reciben la señal generada por los satelites, comparan el codigo con la que estan generando ellos mismos, y encuentran un desfasaje de tiempo, eso, multiplicado por la velocidad de la luz permite calcular la distancia (un escalar) del satelite al receptor.
Con 4 o mas satelites podemos calcular la posicion del receptor, y eliminar varios errores que no me voy a poner a describir.
La idea inicial del proyecto es intentar emitir 4 señales electromagneticas que emitan un codigo, desde puntos fijos en la Tierra de coordenadas conocidas (como los satelites) y con un receptor, que tambien genere el codigo, poder comparar las diferencias para poder ubicarlo (Xr,Yr,Zr).
Hasta aca, es la idea del borrador, creo que los electronicos van a poder aportar en este momento mas sobre la viabilidad (frecuencia de la señal, mensaje, receptor, emisores), pero todo aquel que quiera es bienvenido a contribuir.
Yo puedo asegurar la posición de los puntos fijos al milimetro, y sería deseable que la posición del receptor no supere el centimetro... sobre todo para topografia!
Hay un agregado que se puede considerar, que se va a usar en el sistema nuevo Galileo, que es que haya comunicación entre el receptor y los emisores.
Bueno, escucho ideas, o posibilidades, aunque sea un aliento de "uh que loco!"
Hago una ultima aclaración, esto no tiene bandera de nadie, ni del foro, ni de ninguna agrupación.
Es una idea que tengo ganas de ver si se puede hacer, y creo que el foro es un buen lugar para invitar gente de la facultad que se quiera sumar...
...soy todo oidos...
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frandagostino
Nivel 3
Edad: 36
Registrado: 27 Jun 2008
Mensajes: 56
Ubicación: Quilmes
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Hola Dolito,
Esta interesante la idea, creo que con wifi podrias hacer una triangulacion... y es mas que interesante, es cuestion de investigar haber si hay algo hecho...
Slds.,
Fran
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Malena Miguel
Nivel 8
Edad: 35
Registrado: 13 Jul 2008
Mensajes: 690
Ubicación: sulla frontiera
Carrera: Civil
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:D
Dudo que mis pocas horas con teodolitos en el secundario puedan contribuir... Pero está buena la idea, y mejor cuando "los electrónicos" la redondeen un poco.
Si avanza el proyecto avisá!!
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100% ingeniera
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taper
Nivel 9
Edad: 38
Registrado: 11 Oct 2006
Mensajes: 2982
Ubicación: Gradiente
Carrera: Electrónica y Industrial
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Sos un demente de mierda. Ojala que funcione!!! Saludos!!
Tiene algun sentido que se te ocurra lo que decis o simplemente es para divertirse y esperar que uno de estos dias se necesite para alguna nueva tecnologia??
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Tio Dolito
Nivel 6
Registrado: 28 Jun 2007
Mensajes: 245
Ubicación: Argentina
Carrera: Agrimensura
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Tiene algun sentido que se te ocurra lo que decis o simplemente es para divertirse y esperar que uno de estos dias se necesite para alguna nueva tecnologia??
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Para topografia de obra es un golazo... suponiendo que funcione, se podria reemplazar instrumental que vale cerca de u$s 10.000... y a un ayudante.
Despues, para soporte de posicionamiento GPS en zonas de muchos arboles, muchos edificios, etc, etc, etc.
Ni hablar que un receptor GPS tiene una precisión, en las mejores condiciones, de 2 metros, 1 con mucha suerte.
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nttora
Nivel 7
Edad: 39
Registrado: 26 Oct 2005
Mensajes: 365
Carrera: Electrónica
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me gusta la idea! o como dirias vos: "uh, q loco!"
no entiendo bien lo que queres decir con:
"Hay un agregado que se puede considerar, que se va a usar en el sistema nuevo Galileo, que es que haya comunicación entre el receptor y los emisores."
voy a ver si me pongo un poco a averiguar sobre esto, pero suena algo complicado por ahora... es cuestion de estudiar el tema.
EDIT: estaria bueno que pusieras las especificaciones: sobre todo, la resolucion que tiene que tener: que error es aceptable?
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Sebastian Santisi
Administrador Técnico
Edad: 42
Registrado: 23 Ago 2005
Mensajes: 17451
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Si tu idea es el relevamiento topográfico o poder hacer un relevamiento de obra, etc., con aparatito; según tengo entendido, hace varios años que existen aparatitos de esa precisión y para ese fin (o sea, donde además puedas después procesar esas coordenadas para alimentarlo a algo un poco más sutil que un GIS).
No tengo mucha idea de cuál es el rango de precisión al que puede llegar uno con un instrumento de entrecasa; pero hecho, ya lo está.
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Benibo
Nivel 9
Edad: 39
Registrado: 22 Nov 2005
Mensajes: 1922
Ubicación: Villa Crespo
Carrera: Civil
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Tio Dolito
Nivel 6
Registrado: 28 Jun 2007
Mensajes: 245
Ubicación: Argentina
Carrera: Agrimensura
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Si tu idea es el relevamiento topográfico o poder hacer un relevamiento de obra, etc., con aparatito; según tengo entendido, hace varios años que existen aparatitos de esa precisión y para ese fin (o sea, donde además puedas después procesar esas coordenadas para alimentarlo a algo un poco más sutil que un GIS).
No tengo mucha idea de cuál es el rango de precisión al que puede llegar uno con un instrumento de entrecasa; pero hecho, ya lo está.
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Si bien existen varios aparatos, no hay ninguno como el que estoy planteando.
Los GPS que existen para obtener coordenadas siempre las obtienen con errores "grandes", salvo que hagas posprocesamiento (mezclar varios datos de estaciones fijas con los que mediste), pero eso no sirve para topografia de obra porque requiere un procesamiento posterior, y lo mas importante de topografia de obra es el replanteo en tiempo real y con mucha precision.
La estacion total (otro instrumento de medicion), como dijo muy acertadamente benibo, requiere de intervisibilidad de puntos entre el aparato y el prisma reflector de la señal, y eso suele limitar mucho el accionar del trabajo.
La idea es poder hacer un "aparatito" que sea muy preciso en tiempo real, usando coordenadas GPS geocentricas, pero sin usar los satelites, ni necesitar estar a cielo abierto... eso te aseguro que no existe...
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EDIT: estaria bueno que pusieras las especificaciones: sobre todo, la resolucion que tiene que tener: que error es aceptable?
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Bueno el error aceptable yo lo estaba pensando en menor a 1 cm... sale de lo que puede ser altamente util y creo que no muy imposible.
Hasta donde yo entiendo de señales, la gran precision que se obtiene con GPS, para no militares, (y no en tiempo real) se debe a la medición de la fase de la portadora.
Los GPS de gran precision no "leen" el codigo exclusivamente sino que miden la diferencia de fase con que llega la señal y calculan los periodos intermedios.
Lo que yo comentaba a favor es que nosotros podemos evitar varios problemas, como el de la ubicacion variable de los satelites, y el intercambio de info entre emisor y receptor, que puede servir para reenviar la misma señal y ver cuanto tarda en ir y volver... bueno no se, son ideas de un no electronico.
Yo de a poco voy a ir subiendo la info que tengo sobre las señales y como se maneja la precision y los que quieran seguir aportando son bienvenidos.
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yagui
Nivel 7
Edad: 43
Registrado: 19 Feb 2006
Mensajes: 406
Ubicación: bsas
Carrera: Electrónica
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| escribió:
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La idea inicial del proyecto es intentar emitir 4 señales electromagneticas que emitan un codigo, desde puntos fijos en la Tierra de coordenadas conocidas (como los satelites) y con un receptor, que tambien genere el codigo, poder comparar las diferencias para poder ubicarlo (Xr,Yr,Zr).
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Hay algunas cosas que no me quedaron claras. Estas 4 emisoras ¿Que distancia de separación habrá entre ellas?.
¿Serían portátiles? y sino, ¿Qué alcance deben tener? es decir, ¿Qué distancia habrá entre las emisoras y el receptor?.
Cuando decís topografía de obra, entiendo que esto justamente no es para usar a campo abierto. ¿Qué clase de obstáculos se encontrarían entre las emisoras?
Por otro lado, cuando decís que hoy en día existen cosas parecidas pero requieren un post procesamiento, ¿A qué clase de post procesamiento te referís? Porque quizás lo que se pueda hacer es armar un dispositivo que trabaje de la misma forma que los GPS que mencionas pero en tiempo real.
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Tio Dolito
Nivel 6
Registrado: 28 Jun 2007
Mensajes: 245
Ubicación: Argentina
Carrera: Agrimensura
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¿Que distancia de separación habrá entre ellas?.
¿Serían portátiles? y sino, ¿Qué alcance deben tener? es decir, ¿Qué distancia habrá entre las emisoras y el receptor?.
Cuando decís topografía de obra, entiendo que esto justamente no es para usar a campo abierto. ¿Qué clase de obstáculos se encontrarían entre las emisoras?
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La distancia entre emisor y receptor (o entre emisores) para trabajos de obra no suele superar el kilómetro. Estoy hablando de una distancia que cubre la mayoría de los trabajos, en general es menor.
De más esta decir que mientras más se pueda extender mucho mas uso se le puede dar.
La idea de que sean “portátiles” las emisoras sirve para poder ubicarlas en cualquier punto de coordenadas conocidas. Dentro del mensaje que envían se les agregaría las coordenadas en donde están ubicadas, como información propia de cada emisor, para que el receptor haga las "cuentas" independientemente de la ubicación de las emisoras.
No siempre la topografía de obra es en campo abierto, exacto, pero los obstáculos no suelen ser mas que algunos pisos de hormigón, si llega a haber algunos árboles y en su defecto camiones, pero lo importante acá es que no sea necesario tener intervisibilidad.
En realidad todo se puede resolver en función de lo que puedan atravesar las ondas... o lo que se tenga que considerar.
Por ejemplo si yo tengo que usar una estación total en donde necesito asegurar la intervisibilidad entre los puntos a relevar, el instrumento lo ubico donde mas me sirva, inclusive usando mas de un punto en donde estacionarlo.
Como la idea es hacer emisores "transportables", se los puede ubicar en donde menos interferencias tengan, ya que las coordenadas de dicha ubicación si se pueden obtener al mm con GPS diferencial de doble frecuencia (que si necesita postproceso).
Existen GPS que trabajan en tiempo real aplicando las correcciones que van obteniendo desde distintos lugares (otros puntos con coordenadas conocidas midiendo en tiempo real y pasando las correcciones).
Pero el problema que tienen es que no son "tan" precisos.
Aclaro, el tema de buena o mala precisión es dependiente de lo que se quiere obtener, yo estoy planteando menor al cm como partida.
Actualmente hablar de esa precisión con GPS, es hablar de tener que medir bastante tiempo en un lugar fijo, para después obtener las coordenadas en postproceso. Mientras más mido, mejor precisión, pero es muy difícil poder hacerlo en tiempo real.
La idea, y es acá donde necesito la guía de los electrónicos principalmente, es plantear si es factible crearnos nuestro propio sistema de posicionamiento, independiente de GPS.
Usaríamos las mismas coordenadas, pero el sistema no tiene dependencia.
Inclusive, y acá pongo especial énfasis, no tiene porque funcionar de la misma manera.
Por otro lado hay que evaluar si la precisión que estoy pidiendo es factible en relación al gasto ($), pero de nuevo, no partiendo de copiar el sistema GPS, sino por ejemplo tratando de aprovechar la comunicación que puede existir entre emisor y receptor, o pudiendo variar frecuencias... etc, etc..
Yo mañana voy a tratar de subir información sobre el funcionamiento de GPS, y sobre como trabajan los distanciomentros (medir distancias reflejando una señal y calculando el tiempo que tarda en regresar).
Todas las dudas que tengan… y que yo pueda responder, sigan tirándolas así vamos viendo que tan factible puede llegar a ser.
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4WD
Administrador
Edad: 39
Registrado: 07 Sep 2006
Mensajes: 2430
Ubicación: Ingeniero
Carrera: Mecánica
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No sé mucho de esto, pero tengo algunas dudas de si vas a poder alcanzar esa precisión tan fácilmente.
Por ejemplo, si para manejar tiempos vas a usar un cristal de 10 MHz y un contador tiene como mínimo un error de +- tick de clock, a 299.792.458 m/s eso es tanto como un error de 2997,92458 m... 
Por empezar, habría que usar ondas sonoras para distancias tan cortas creo yo...
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Benibo
Nivel 9
Edad: 39
Registrado: 22 Nov 2005
Mensajes: 1922
Ubicación: Villa Crespo
Carrera: Civil
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Los equipos de GPS que nombra Tio Dolito se venden en el orden de 40.000 dólares entre la base y el móvil (números aproximados, obviamente siempre hay más caros y más baratos).
La falta de intervisibilidad se produce también por construcciones existentes y por la misma topografía del terreno (muchas subidas y bajadas, muchos árboles). Esto puede pasar en obras de gran extensión (viales, ferroviarias) o también en obras implantadas en zona urbana.
En la obra que estoy laburando, nos vendría bárbaro un sistema como el que platea Tio Dolito. Si un grupo armara esto, tendría una pequeña mina de oro para explotar (incluso quizás patentar algún sistema), considerando el costo de los aparatos capaces de hacer ese mismo trabajo con GPS.
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Zeke
Nivel 6
Registrado: 28 Oct 2006
Mensajes: 255
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Carrera: Informática
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Queria aportar que el GPS tiene "capada" la resolución adrede, los satelites geoestacionarios que se usan son propiedad yanki y disminuyen la precision para evitar su uso bélico (obvio, uso belico externo al suyo). Estan en marcha otros proyectos, mas precisamente de la union europea con los satelites "galileo" y los Rusos con el "glonass" que pretenden dar el mismo servicio pero sin depender de EEUU.
Asi por tirar una idea, se me ocurre poder utilizar dispositivos bluethoot, de muy bajo costo y consumo de energia como estaciones fijas de posicion conocida y usar su señal para el calculo de la distancia, posiblemente en dispositivos móviles con algun programita java, con todos los problemas que esto acarrea empezando por el uso de tipos de datos con poca precision. Al mismo tiempo algun protocolo al mejor estilo P2P podria mejorar la lectura, con datos de dispositivos cercanos.
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nttora
Nivel 7
Edad: 39
Registrado: 26 Oct 2005
Mensajes: 365
Carrera: Electrónica
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a ver algunos detalles mas:
que distancias se van a medir? como minimo? como maximo? con que errores se puede medir algo que este a 10m? algo que este a 2m? a 50m?
el error porcentual, diagamos.
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