3.1.3 Tipos de Real-time DGPS
Puesto que es el tipo de DGPS empleado en Agricultura de precisión veamos qué alternativas se presentan: Satélites geoestacionarios
Empresas privadas (Omnistar, Accqpoint, Racal) emplean satélites geoestacionarios para difundir las correcciones diferenciales. Las señales diferenciales GPS se envían desde una estación en tierra hasta un transpondedor situado en el satélite. Este método permite dar cobertura a zonas muy extensas (toda Norteamérica). Por su propia naturaleza de gran cobertura es en la actualidad la mejor fuente de correcciones. Ofrece precisiones por debajo del metro, con un buen receptor GPS, y el error no es función de la distancia a la estación base, lo cual significa una importante ventaja sobre los otros sistemas. Además es insensible al multicamino. Exige una cuota anual entre $500 y $1000.
- U.S. Coast Guard (Servicio de Guardacostas de los Estados Unidos)
- Sistemas basados en FM
- Estación base propia
El U.S. Coast Guard radiodifunde sus señales en el rango de frecuencias 285-325 KHz, utilizando sus propios radiofaros. Las ondas viajan como ondas de superficie y no están limitadas por la recepción en línea de visión, como las estaciones de radio FM.
El alcance de los radiofaros es de unas 200 millas con buen tiempo (la señal se ve afectada por las tormentas). El alcance también depende de la topografía. La precisión disminuye con la distancia al transmisor, lo cual se conoce como decorrelación geográfica, y es del orden de 1 m por cada 100 Km. Además, otra desventaja es la tasa a la que el radiofaro transmite sus mensajes, unos 200 bits por segundo. A esta tasa la edad de las correcciones diferenciales es de 4 segundos, lo cual es inaceptable para algunas aplicaciones donde se requieren tasas de actualización de entre 2 y 10 veces por segundo. Otra desventaja adicional es que no todo Estados Unidos tiene cobertura (ver Figura 3.4).
Sin embargo, su principal ventaja es que es gratuito.
Los receptores empleados con este tipo de real-time DGPS constan de dos canales. Un canal
recibe la corrección diferencial mientras el otro busca la mejor señal de entrada. Esto
ayuda a protegerse contra la pérdida de la señal DGPS si hay al menos dos radiofaros en
la zona.
A continuación se presenta una tabla comparativa de los métodos anteriores, donde se
recogen sus características más notables:
|
Radiofaros del U.S. Coast Guard | Satélites geoestacionarios |
| Precisión | <1 m (dependiendo de la distancia al radiofaro) | <0.75 m (uniforme en la zona de cobertura) |
| Coste inicial del equipo | Bajo | Alto |
| Subscripción anual | Ninguna. Pero no disponible en muchas zonas de Estados Unidos | $500 - $1000 dependiendo de la calidad de servicio |
| Susceptibilidad a las interferencias | Sujeto a interferencias de ruido causado por actividades humanas | Mínima |
| Zona de cobertura | 100 a 250 millas | Todos los EEUU |
Existen compañías que ofrecen correcciones diferenciales emitidas sobre la banda lateral de emisoras de FM. Su cobertura está limitada a 30 – 50 millas, y la señal puede verse bloqueada por colinas o montañas aunque se esté dentro de la zona de cobertura. El error cometido es directamente proporcional a la distancia entre receptor GPS y la emisora de radio FM. Es más barato que el servicio de satélites geoestacionarios.
Cualquier usuario puede instalar su propia estación base y un sistema de radio que transmita la corrección en tiempo real. La principal ventaja de este sistema es que el propietario tiene completo control del sistema, aunque debe asumir el coste de puesta en marcha y mantenimiento de la estación. Aún así, todavía existe error en función de la distancia.
En esta alternativa se puede lograr una altísima precisión si se usa un transceiver de espectro expandido. Esta técnica, en vez de emplear el código pseudoaleatorio de la señal GPS para determinar el tiempo de transmisión de la señal desde el satélite, usa una señal "carrier phase" que afina en las medidas de tiempo para obtener lecturas más precisas. Esto ocurre cuando la longitud de onda de la portadora tiene una resolución mucho más fina (19 cm) que la disponible en el código pseudoaleatorio o señal code phase. La señal carrier phase, al ser una onda senoidal de alta frecuencia, ayuda a correlar los códigos pseudoaleatorios de manera más precisa para obtener mejores lecturas.
Esta técnica transmite las correcciones diferenciales a cualquier receptor en línea de visión, por lo que no deben existir obstáculos entre estación base y los receptores móviles.
El uso del espectro expandido es útil cuando no se tiene acceso a los radiofaros de U.S. Coast Guard, el terreno es muy llano y con pocos árboles o edificios, se disponen de múltiples unidades DGPS y se requiere precisión muy alta.
