Precision and accuracy of the static GNSS system for surveying networks used in Civil Engineering

Precisión y exactitud del método GNSS en modo estático para redes topográficas utilizadas en ingeniería civil

Se implementó un campo patrón de verificación de equipos topográficos. Este fue geo-referenciado con un instrumento de estación total y mediante procedimientos de repetibilidad y reproducibilidad. Se realizaron posicionamientos estáticos GNSS (por las siglas en inglés de Global Navigation Satellite System) con equipo doble-frecuencia, sensibilizando el tiempo de ocupación, la hora del día, las coordenadas sin corregir y sometidas al procedimiento de corrección diferencial y el tipo de coordenadas obtenidos. Lo anterior permitió una evaluación de la precisión y exactitud del posicionamiento GNSS con el método estático, encontrándose un error medio cuadrático global de 1 cm para condiciones sin efecto de multi-trayectoria y de 4 cm para los puntos del campo de verificación cercanos a edificios. Adicionalmente se encontraron resultados óptimos para tiempos de ocupación de 30 minutos y la necesidad de utilizar coordenadas planas cartesianas para garantizar la compatibilidad con los levantamientos utilizando la medición electrónica de distancias, lo cual permite utilizar el posicionamiento GNSS estático para georreferenciar redes topográficas de precisión y pueden ser usadas para diferentes aplicaciones en ingeniería civil.

Introducción

El GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite) se ha convertido en una tecnología importante porque certifica la presencia de posiciones, a partir de elementos recogidos y diseñados, en un sistema de referencia global, garantizando así la interoperabilidad de los proyectos de infraestructuras (Bernabé et al., 2012). La prospección GNSS con el método estático se utiliza ampliamente para calcular coordenadas tridimensionales de alta precisión en estaciones transversales: estos sistemas proporcionan coordenadas de ubicaciones en el terreno a un nivel milimétrico tanto en la componente horizontal como en la vertical. Además, el posicionamiento estático GNSS permite determinar con precisión el acimut, para establecer la orientación de la red con respecto al sistema de referencia. Una de las principales ventajas de la instalación de redes de topografía con posicionamiento GNSS es que no requiere intervisibilidad, en comparación con otras construidas con dispositivos electromagnéticos de medición de distancias (Jackson et al., 2011)su campo gravitatorio, y los fenómenos geodinámicos (movimiento polar, mareas terrestres y movimiento de la corteza.

Las principales aplicaciones de las redes GNSS en modo estático son el establecimiento de puntos de control para supervisar la deformación de las estructuras (Rizos et al., 2003), así como la construcción de recorridos de base para objetos lineales como carreteras, ferrocarriles y líneas de medios de flujo (Zhang et al., 2014)como autopistas y ferrocarriles, mediante la aplicación de un sistema de topografía cinemática GPS/INS a bordo de vehículos que integra el Sistema de Posicionamiento Global (GPS.