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Dilución de precisión GPS (DOP)

1975
Receptor GPS en contexto topográfico mostrando las señales de satélite y los valores DOP.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La Dilución de la Precisión (DOP) es una métrica que cuantifica el efecto de la geometría del satélite en la precisión del GPS. Un valor de DOP bajo indica una mayor precisión. Cuando los satélites están muy espaciados en el cielo, la geometría es fuerte y la DOP es baja. Cuando los satélites están agrupados, la geometría es débil, la DOP es alta y los pequeños errores en las mediciones de pseudodistancia se magnifican y se convierten en grandes errores de posición.

La precisión de una determinación de posición GPS no depende únicamente de la calidad de la señal o del reloj del receptor; también se ve afectada de manera crucial por la disposición geométrica de los satélites que se rastrean. Este concepto surge de las matemáticas para resolver el sistema de ecuaciones que determina la posición del receptor. La intersección de las esferas de alcance de los satélites crea un volumen de incertidumbre. Cuando los satélites están muy separados entre sí en el cielo, estas esferas se intersecan en ángulos casi perpendiculares, creando un pequeño volumen de incertidumbre bien definido y, por lo tanto, una determinación de posición más precisa. Esta es una geometría "fuerte" con un bajo valor de DOP.

Por el contrario, si los satélites se agrupan muy cerca unos de otros en una parte del cielo, las esferas se intersecan en ángulos muy pequeños. Esta geometría «débil» da como resultado un volumen de incertidumbre alargado y mal definido. En este caso, incluso los errores menores en las mediciones de pseudodistancia (debido a retrasos atmosféricos, errores de reloj, etc.) se magnifican, lo que lleva a un error mucho mayor en la posición calculada. Este factor de magnificación es el DOP. Existen varios tipos de DOP: GDOP (DOP geométrico, para posición y tiempo 3D), PDOP (DOP de posición, para posición 3D), HDOP (DOP horizontal) y VDOP (DOP vertical). Los receptores GPS calculan constantemente estos valores y a menudo los utilizan para decidir qué satélites usar para determinar la posición, prefiriendo siempre la combinación que produce el DOP más bajo.

UNESCO Nomenclature: 2502
Geodesia

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • método de estimación de mínimos cuadrados
  • álgebra matricial y álgebra lineal
  • principios de propagación de errores en la ciencia de la medición
  • conceptos de agrimensura y triangulación
  • teoría del diseño experimental óptimo

Aplicaciones

  • Planificación de misiones de topografía y aviación para garantizar una alta precisión
  • Algoritmos del receptor GPS que seleccionan el mejor subconjunto de satélites
  • Análisis del rendimiento de las constelaciones GNSS
  • Investigación sobre cañones urbanos y posicionamiento en interiores
  • sistemas de monitorización de integridad como RAIM (monitorización de integridad autónoma del receptor)

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: DOP, GDOP, PDOP, HDOP, VDOP, geometría satelital, precisión GPS, navegación, geodesia, error de posición.

Contexto histórico

Dilución de precisión GPS (DOP)

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1960
1970
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1980
1980
1982
1950
1960
1970
1970
1978
1980
1980
1982

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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