Bases para el diseño y montaje de un prototipo GPS de referencia continua (Colombia)

El sistema de "GPS" (Global positional system o Sistema Global de Posicionamiento), nace en 1973 y queda oficialmente declarado como funcional en 1995. Es un sistema que inicialmente se desarrolló con enfoque de asistencia militar pero a través de los años el gobierno de Estados Unidos decidió permitir el uso al público en general con ciertas limitaciones de exactitud.

El GPS es utilizado en la actualidad por muchos otros sistemas e inclusive ya es una herramienta de trabajo, por ejemplo es utilizado en aeronaves, para guiarse en el espacio, por los geólogos para la medición de movimientos telúricos, por ingenieros y guardia civil para monitoreo de monumentos o estructuras como puentes colgantes, es empleado en cartografía y topografía para el levantamiento de cartas y planos; y evidentemente por las fuerzas militares en casi todo el mundo.

A través del paso de los años esta "nueva" tecnología ha ido evolucionando hasta tal punto que muchos elementos que visualizamos a diario son controlados por un sistema GPS; estos elementos son, por ejemplo, las observaciones gravimétricas, observaciones en aeropuertos y estaciones de transporte masivo, nivel medio del mar, estaciones de control de transportes de carga, puertos de navegación marítima, etc.

En la actualidad el control de estos elementos se hace por medio de estaciones de referencia de operación continua, (CORS) por sus siglas en ingles (Continuous Operating Reference Station), y esta es solo una forma de llamar a lo que es realmente una estación permanente GPS. Una Estación Permanente GPS está constituida por un receptor GPS que registra datos satelitales en forma continua (las 24 horas del día durante todo el año), estos datos se almacenan y manipulan en un computador con software especializado; la calidad de los datos depende de la ubicación de la estación GPS y su conectividad con los satélites (PDOP), el cual es determinado por una cantidad mínima de cuatro satélites.

Los últimos avances del sistema GPS en aplicaciones de ingeniería, cartográficas GIS exigen cada vez mas el empleo de estaciones permanentes, cuya función es generar y distribuir los datos a su vez proporcionados por el receptor GPS, mediante la descarga periódica y automática de los datos sin procesar del GPS y la distribución automática y periódica de los mismos a equipos locales o remotos, así como la transmisión de las correcciones diferenciales para levantamientos en tiempo real, vía enlace de comunicación TCP/IP (Internet), MODEM o Puerto Serial directo, WIFI.

"Las CORS son el armazón fundamental de cualquier red geodésica moderna, Mientras que esta faceta tecnológica se ha desarrollado con gran éxito en EE UU, en estos momentos, México excluido, sólo existe una estación CORS en América Central denominada MOIN en Moin, Costa Rica, que está patrocinada por el Servicio Internacional de GPS (International GPS Service, IGS). El gobierno mexicano bajo la dirección del Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) mantiene una red de 14 estaciones tipo CORS, dos de las cuales, Aguascalientes y Hermosillo, están integradas en la red global del IGS y sus datos GPS se pueden bajar gratis a través de Internet. La información en formato RINEX del resto de las estaciones la puede comprar el usuario a través del INEGI por un precio nominal. El NGS pretende que las nuevas estaciones CORS en América Central se definan en un marco compatible con el resto de las estaciones permanentes del IGS."

Una estación permanente es un receptor que opera en forma continua con un intervalo de registro estándar de 30 segundos. En general, se trata de receptores de la más alta y actualizada tecnología, el cumplimiento de estas condiciones implica contar con un receptor y también en forma recomendable de un segundo receptor, una computadora dedicada exclusivamente a la estación y un resguardo que garantice la tensión eléctrica necesaria, lo que en el ambiente se conoce como UPS.

La estación funciona en forma automática en la descarga de los datos, luego se hace el procesamiento para la conversión de estas datos al formato RINEX (Conjunto De Definiciones Estándar Para Datos GPS) y puesta en un servidor que puede ser descargado por cualquier interesado.

Las estaciones permanentes cumplen varias funciones, entre ellas esta las de carácter científico, al proporcionar datos para estudiar los movimientos de la corteza terrestre, por otro lado ofrecen un servicio a los usuarios de la tecnología GPS para que puedan operar con un solo receptor de frecuencia única.

La instalación de una estación permanente es también libre y no existe ningún registro ni inscripción necesario. Sin embargo su ingreso a una red privada requiere de ciertos requisitos que se deben cumplir para que se le considere una estación confiable.

Las estaciones, además de proporcionar sus observaciones, cuentan en el sitio de Internet una detallada descripción de la propia estación y la forma de tomar contacto con la misma para consultas o aclaraciones.

Dado el carácter universal que adquieren las estaciones, los archivos que se descargan están redactados en idioma inglés. También es posible encontrar en las páginas de las más reconocidas un conjunto de datos estadísticos acerca de su comportamiento.

Las estaciones permanentes constituyen un cambio en la modalidad de ejecución de los trabajos geodésicos. Anteriormente se disponía de las redes geodésicas formadas por un conjunto de puntos cuyas coordenadas eran conocidas pero para utilizarlos era necesario trasladarse a los mismos, es decir hacer una observación GPS en situ. Son lo que a partir de ahora se llaman estaciones pasivas para distinguirlas de las estaciones permanentes que tienen el carácter de activas puesto que están en constante operación y además se tiene acceso a los datos adquiridos.

Es entonces que por medio de una estación CORS se presta un servicio de marco de referencia de orden cero para una gran cantidad de estudios y aplicaciones, al igual que se presta información sin costo.

En la actualidad han surgido un gran número de proyectos a nivel nacional que se verían altamente beneficiados con esta tecnología que actualmente no esta disponible en Colombia. Para acceder a ella es necesario hacerlo por medio de otros países que ya cuentan con una estación de referencia continua al servicio público, limitando aplicaciones que beneficiarían en gran nivel al desarrollo.

Existen muchas aplicaciones que una estación CORS puede facilitar, como el estudio del movimiento de la corteza terrestre, y navegación tanto aérea como marítima y terrestre.

Seria un gran reconocimiento para la entidad suramericana que llegase a prestar este servicio, dando la oportunidad a dicha entidad de estar involucrada en un gran número de proyectos a nivel tanto nacional como en otros países.

En la actualidad no se cuenta en nuestro país con una Estación de Referencia de Operación Continua, que procese y suministre datos que determinen las coordenadas geográficas de latitud, longitud y altitud del sitio donde se encuentre la estación. Estos datos tienen múltiples aplicaciones como la navegación marítima, navegación aérea, mediciones topográficas, elaboración de mapas, determinación de límites, y otras.

En los últimos años se ha incrementado el número de usuarios, que por lo general responde a determinados intereses, además de los usuarios tradicionales en las comunidades geodésica, topográfica y cartográfica.