Desde el martes 19 hasta el jueves 21 de marzo estuve estuve desarrollando mi labor de presencia comercial en la feria Rebuild 2024, el más grande e importante congreso en España para arquitectos, ingenieros y técnicos relacionados con la edificación.
Empresas de todos los ámbitos constructivos han estado mostrando la ultima tecnología, productos o soluciones que fabrican o bien distribuyen.
Las cifras que maneja la organización una vez finalizado el evento son de casí veintiseis mil asistentes, más de quinientos cincuenta expositores y seiscientos ponentes aproximadamente para las charlas y presentaciones a lo largo de los tres días de feria.
La distribución de equipos topográficos ha estado representada por varias casas comerciales. En mi caso hemos potenciado la captura de datos y las nubes de puntos en 3D con láser escáner de última generación. Una gran expectación entre los miles de asistentes ha sido el sistema de mapeo móvil 3D de Navvis del que se enseñamos su potencial, sencillez de uso y versatilidad para obtener un resultado de gran calidad en una de las salas de conferencia con gran afluencia e interés.
Una feria de estas características tiene la particularidad de la firma de acuerdos comerciales entre empresas, demostraciones en vivo, asistentes de muchas culturas y países, estudiantes y profesionales con una gran experiencia y años de trabajo en la arquitectura y construcción.
Un excelente lugar de encuentro en el que he tenido la suerte de coincidir con amigos del barrio y compañeros de estudios que no he tenido la posibilidad de verlos en años por las circunstancias de nuestros caminos en la vida tanto personal como profesional.
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Comienzo mi asistencia como comercial expositor en la primera feria del año de varias ferias donde estaremos con los productos geoespaciales que se distribuimos y guarden una relación.Para Sicur, feria de seguridad y emergencias, la más importante del sector en España y que se ha desarrollado entre los días 27 de febrero y 1 de marzo en varios pabellones de IFEMA en Madrid, hemos hecho hincapié con la división forense de Trimble y los drones profesionales de DJI en la gama Enterprise.Para poder cartografiar y modelar en 3D una escena motivada por un accidente de tráfico o crimen, el láser escáner, capaz de obtener miles de puntos con coordenadas XYZ, es la herramienta geoespacial ideal por su versatilidad y sencillez de manejo. Si se le añade un software de procesamiento y análisis robusto, el profesional investigador obtedrá los resultados e informes certificados para esclarecer lo sucedido con garantías. Es una solución que acude en la ayuda de policías, seguros o peritos para dotarles en su trabajo con una mayor productividad y calidad de precisión topográfica en las periciales.Los drones se han convertido en una herramienta necesaria en la cartografía de grandes extensiones, inspección de infraestructuras, control de afluencia o localización de personas mediante las imágenes de calor que ofrecen las cámaras termográficas que llevan acopladas.Fue una gran atracción la DJI-Dock, la plataforma de carga y aterrizaje-despegue del DJI Matrice 30. Con esta plataforma se pueden programar vuelos a horas determinadas en zonas previamente definidas. Es ideal para controlar y monitorizar espacios fijos como todo el recinto ferial de IFEMA, fauna o ganado suelto en el campo. Con la carga que ofrece cuando aterriza el dron siempre esta listo. Y lo que es mas importantes, las imágenes son analizadas en tiempo real desde una consola a distancia.
Ha sido mi primera asistencia y como suele ocurrir, durante los cuatro días las visitas han ido por oleadas y con gran atención en los productos expuestos.Una feria de cuatro pabellones en la que se encontraban empresas, organismos y policías tanto del estado cómo autonómicos que exhibían sus novedades o potencial de actuación. Actividades como la seguridad en el trabajo, con su ropa, calzado, incendios con bomberos y elementos antiincendios o protección personal y de las cosas han conformado todos los stands de los pabellones.Me ha resultado curioso y de gran aprendizaje. Supervise el montaje final y era de gran magnitud la cantidad de profesionales electricistas, carpinteros, transportistas y operadores de grúas que se encuentran los días previos a la inauguración para construir los stand de naturaleza efímera para los días en los que se desarrolla.Sicur es una feria con un gran despliegue de recursos para su montaje, celebración y posterior desmontaje.Al ser una feria de emergencias notable interés ha tenido el extraordinario y fatídico incendio con víctimas del reciente incendio del edificio de viviendas en Valencia.
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Los receptores GNSS, o como vulgarmente los conocemos GPS, a día de hoy son herramientas básicas en el coche de un topógrafo. Todo profesional de la captura de coordenadas con precisión que se precie de ello los conoce y utiliza con regularidad.
Pero un GPS no es solo un conjunto de plástico, placas electrónica, tornillos y metal que recibe señales de los satélites y por arte de magia o por unos seres pequeñitos muy listos que viven en su interior devuelven unas coordenadas y el valor de la precisión.
El sistema GNSS – GPS es un conjunto de satélites, estaciones de control, receptores, estaciones fijas de referencia y software que consigue obtener coordenadas con distintos grados de precisión en cualquier parte de La Tierra que no obstaculice la señal de los satélites.
¿Qué es lo que realmente hace que un receptor GPS topográfico obtenga coordenadas?
Lo que realmente le hace reconocible es la antena, ya que es lo que hace su diseño. Las antenas más utilizadas son las del tipo parche que no es más que un pequeño cuadrado de cerámica en medio de un plano de tierra. Tienen algunas variaciones que dan solución a la recepción, exclusión de valores extraños, multipaths y ahora que sigan funcionando aun estando inclinados.
Para recibir todas las bandas y señales de las múltiples constelaciones de satélites las antenas son construidas con varias placas apiladas que buscan recoger todas las frecuencias posibles.
Los satélites para optimizar la energía que consumen en su funcionamiento para enviar las frecuencias lo hacen a la menor potencia posible, con lo que llegan a los receptores siendo muy débil. Para ello la tecnología con la que está conformado el GPS lleva amplificadores de bajo ruido que actualmente logran que incluso se pueda medir en zonas de espesa cobertura forestal.
El spoofing o suplantación de identidad es un elemento que con el desarrollo de la guerra electrónica hay que tener en cuenta con lo que se emplean filtros hardware para evitar estas interferencias.
El Sol es otro inconveniente para el buen funcionamiento de un GPS, su actividad en forma de tormentas solares provoca anomalías en las señales de los satélites que llegan incluso a inutilizarlos. En las construcción de los nuevos GPS inteligentes se mitigan estos efectos. No obstante desde aquí invito a su consideración visitando alguna web o suscribiéndose a las alerta porque puede arruinar jornadas de trabajo.
Mascara de elevación, plano de tierra, variación del plano de tierra y centro de fase también son importantes en el diseño y construcción de una antena ya que podrán permitir el rechazo de las señales rebotadas (multipath) y las mediciones inclinadas.
Lo que más se aprecia a la vista de un receptor GNSS es su diseño, siendo redondo, cuadrado, como una bala, zanahoria,.. Los fabricantes han intentado dar solución con estas formas al desafío en su uso intenso en terrenos abruptos donde se puede enganchar con la vegetación, ser incomodo para subir o bajar un talud,.. Todo ello en conjunción con el alojamiento de las baterías, la placa bluetooth, cámaras, radios y módulos WIFI. Un reto que busca la mayor miniaturización del conjunto y hacerlo lo más cómodo, liviano y competitivo en el mercado sin perder su eficacia.
El «envase» de los componentes de la antena tiene que salvaguardarlos de caídas, polvo, agua, humedad y las vibraciones del golpeo continuo en la materialización de los puntos con el jalón. Así en las hojas de características de un modelo de calidad el fabricante indica la altura de caída, el numero de veces que se puede caer en una superficie dura de hormigón y los niveles de protección y vibración que soporta.
El número de canales que posee una placa GPS es una de sus características necesaria, aunque no es tan importante la cantidad como su calidad.
A nivel genérico cada canal es ocupado por una frecuencia de las que proporciona un satélite.
Desde el punto de vista del marketing ha habido una competición por indicar el número de canales más alto, para dar la sensación que es mejor. No obstante hay otros condicionantes como su capacidad mutlconstelación, mitigación de multipath, interferencias y corrección de los efectos ionosféricos.
A mayor capacidad de tener en cuenta estos parámetros mayor costo es el del sistema. Hay soluciones de coste bajo que utilizan tecnología antigua o bien no tienen capacidad de mitigar las características anteriores aunque indiquen un gran número de canales.
La placa es el corazón del sistema GNSS, la que hace funcionar la posibilidad de obtener coordenada con precisión en la marca que se está ubicando. La placa base está compuesta de un ASIC (application-specific integrated circuit), IMU en la mas nuevas junto con elementos microelectrónicos para la medición de la aceleración e inclinación.
Las placas por tradición han sido construidas por un número limitado de fabricantes para sus equipos o bien las vendían en formato OEM a terceros integradores. Hoy en día un número mayor de integradores están construyendo sus propias placas.
El circuito integrado de aplicaciones específicas es muy pequeño, actualmente mide 10×10 milimetros y dispone de millones de puertas que cada vez son más por la ley de Moore. El coste de fabricación del circuito integrado es bastante alto, con lo que los fabricantes de prestigio disponen de la ultima versión con mayores capacidades.
Para desarrollar las puertas con una gran potencia y el menor coste de energía posible se utilizan lenguajes de programación muy avanzados, siendo también una seña de identidad para los fabricantes que invierten en investigación y desarrollo para disponer de los receptores GNSS con la tecnología más innovadora.
Los motores gps o de posicionamiento tienen que estar habilitados para discernir la coincidencia de señales y generar una replica local con la que se ha transmitido. Una replica de la portadora y el código transmitido que debe debe de estar alineada en tiempo y frecuencia con la recibida.
Debido al incremento de satélites, potencia y velocidad en el procesamiento, la componente ASIC de la placa GPS ha tenido que evolucionar. Una progresión en reducir su tamaño y aumentar su operabilidad. Es por ello que puede haber receptores más antiguos que aunque puedan ser multiconstelación no son capaces de gestionar todo el potencial de las señales actuales.
Quien realmente hace la corrección en las mediciones aplicando los sesgos de código, reloj y orbita con los diferenciales RTK y PPP el el motor GPS en conjunción con el ASIC
Es necesaria una alta capacidad de procesamiento de la alta cantidad de señales de los satélites, para ello los motores GPS tienen que estar preparados para ello ya que actualmente se hacen cálculos de diez posiciones por segundo (10 hz). Incluso los receptores de alta gama son capaces de hacer cálculos mayores. Disponer de un buen motor GPS diferencia al GPS y para los de bajo coste es todo un desafío.
En el campo de los profesionales hay un error de concepto en el que se piensa que los equipos GPS que hacen referencia traen directamente las coordenadas, cuando lo que traen son posiciones del estado del reloj, orbita, datos de modelo ionosférico. Es el software de campo el que hace este cálculo con los parámetros anteriores.
La tecnología geoespacial avanza y con ello los GPS móviles. Decir lo que posee un receptor móvil actualmente es hablar de cámaras integradas, bluetooth, wifi, modem 4G, iMU, giróscopos electrónicos y acelerómetros.
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300, 500 o más de 1000 canales son el número de canales GNSS que indican las especificaciones de los nuevos receptores que salen al mercado. ¿Por qué tantos canales si en órbita solo hay unos 120 satélites y no se reciben todos al estar repartidos para asegurar tener coordenadas por todo el globo terráqueo? ¿Es una marca de competición para distinguirse en las licitaciones públicas? ¿Un argumento de venta?
El número de canales de un receptor GNSS ha ido creciendo en función de la puesta en órbita de más satélites y entrar en el juego estratégico otros países con sus constelaciones para disponer de coordenadas en cualquier punto de La Tierra.
Hace más de treinta años el número de canales que tenía un receptor si tenía una correlación directa con los satélites que podía recibir. De los satélites para uso civil solo se recibía la señal L1 C/A Y prácticamente solo existía la constelación GPS de Estados Unidos con unos pocos satélites que no aseguraban coordenadas a lo largo de todo el día. Por ejemplo el receptor Trimble GEO3 sólo disponía de ocho canales.
Incipiente era la constelación rusa Glonass y los costes para que pudieran entrar en el cálculo uno o dos de sus satélites con los GPS eran muy altos. En España los profesionales empezaron a usar receptores con GPS y Glonass a partir del año 2000.
Por ser GPS la primera constelación en servicio, al sistema vulgarmente se le ha conocido bajo ese nombre. A partir de disponer de Glonass lo mas correcto es llamarlo GNSS (Sistema Global de navegación por satélite)
El sistema fue mejorando, con investigación y tecnología patentada para ser argumento de venta los receptores comenzaban a incluir el rastreo de la señal L2 reservada a uso militar. El rango de canales de los receptores más antiguos se quedaba corto y había que añadir más canales a los que iban saliendo al mercado.
Sobre el cielo empezaron a circular más satélites de la constelación GPS, se desarrolló la GLONASS y entraron en servicio los de Galileo (europea), Beidu (China), QZSS (Japón) y NavIC (India). No se puede olvidar las constelaciones SBAS muy usadas en GIS y que aseguraban una precisión submétrica en sus zonas geográficas de actuación cuando por cuestiones de la ausencia de NTRIP – VRS, no se podía conseguir RTK.
Más constelaciones, más satélites y por lo tanto más señales de rastreo. En el horizonte a lo largo del día «son visibles» entre cuarenta y sesenta satélites. De cada satélites se pueden rastrear cinco señales con lo que son necesarios al menos 200 o 300 canales en un receptor.
Esta evolución no significa que receptores antiguos si su tecnología y firmware están preparados, sean inservibles por tener menos canales. Recibir más señales y más constelaciones garantiza algo más disponer de coordenadas con precisión en entornos desafiantes por su naturaleza, vegetación, construcciones y orografía.
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Hace unos años la Comisión Geoespacial del Reino Unido identificó ocho desarrollos tecnológicos que a futuro podrían ser importantes en nuestra profesión en un informe del 28 de agosto de 2019. Estos son:
Cámaras, Imágenes y Sensores;
Sistemas de vehículos no tripulados y drones;
Levantamiento, Medición y Escaneo;
Inteligencia artificial;
Sensores Inteligentes e Internet de las Cosas;
Tecnologías de inmersión;
Simulación;
Conectividad
La comisión británica es una organización que analiza las oportunidades comerciales en el uso de los datos geoespaciales, considerando la madurez de cada tecnología a partir de numerosos casos de éxito
En mi opinión todas estas tecnologías están en auge y la mayoría de los profesionales geoespaciales estamos inmersos sino en una de ellas, en varias.
El dato de ubicación ha sido, es y será una herramienta imprescindible en la sociedad a la que damos servicio. Las coordenadas en tres dimensiones junto a sus atributos son valiosas tanto en el sector privado como el público para la toma de decisiones en todos los ámbitos presentes y futuros ahora inimaginables. Zonas críticas de delincuencia, evaluación de rutas en recorridos de emergencias o ubicación de locales comerciales, son algunos de estos escenarios.
Recuerdo en mis tiempos de secretario Madrid en el colegio de topógrafos visar trabajos realizados por colegiados para identificar la distancia mínima entre farmacias y estancos.
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