El GPS en el futbol

¿Sabías que el GPS se usa en el futbol para conocer la velocidad, ubicación, tiempo y distancia que los jugadores tienen a lo largo de un partido o entrenamiento?

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Fuente: Facebook I love Geodesy

El dispositivo consta de un chaleco negro con rastreador GNSS multiconstelación que envía la posición del jugador a un equipo de analistas que a su vez se la trasladan al grupo de entrenadores, con lo que así les ayuda a la toma de decisiones, según el rendimiento de los jugadores en el partido.

Los primeros prototipos de la tecnología son de hace 20 años, y en un principio se empleaba en los entrenamientos, pero a partir del 2015 fue aprobado para utilizarse en las competiciones, normalizándose su uso en el mundial de Brasil del 2018.

Aunque en el artículo hablo del futbol, por ilustrar el artículo con la imagen que vi hace unos meses en el grupo de Facebook I love Geodesy, el rastreador GPS es aplicable a todas las disciplinas deportivas compatibles en las que se necesite conocer el rendimiento del jugador o atleta. No tanto para tomar decisiones que influyan en el entrenamiento o competición, sino también para evitar lesiones.

Si quieres profundizar sobre cómo se usa la tecnología, te recomiendo los artículos de La Vanguardia y SondaSports.com

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Servicios de corrección diferencial en Topografía y GIS

De forma común para que todos los usuarios de GNSS (expertos en topografía e ingenieros) lo entiendan, la clave en la utilización de un receptor GPS para mediciones en catastro, GIS o topografía está en la corrección diferencial. Sin esta corrección diferencial el uso del receptor sería en autónomo con una precisión de más de dos metros, pudiendo ser incluso más, cercana a los diez o 20 metros en función de la calidad de la placa GNSS electrónica de su interior.

Este error se elimina en la corrección diferencial de los datos medidos GNSS. Dicha corrección puede ser en tiempo real (en el momento) o en posprocesamiento (a posteriori), siendo una comparación de las observaciones recopiladas por el usuario con las observaciones de una o más estaciones de referencia o base. La posición de estas estaciones de referencia casi siempre se conoce con un alto grado de precisión y deben de compartir el mismo marco de referencia o sistema de coordenadas que nuestros datos medidos y la fuente de corrección, para que el cálculo de la corrección diferencia tenga éxito.

Fuentes de corrección diferencial

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Hay distintas fuentes de corrección, aquí las vamos a clasificar en locales o globales.

Las fuentes de corrección locales dependen de la proximidad de una red de estaciones de referencia de donde el usuario está recopilando datos de su proyecto. La precisión a parte de las características del receptor GNSS, vendrá dada por la distancia a la que estén estas estaciones de referencia.
Para tiempo real en corrección de cinemática (RTK) las más comunes son la de base única o de solución de red, incluido VRS). Las correcciones de estas fuentes generalmente se envían a través de conexiones de radio o basadas en IP (a través de internet).

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Para posprocesado a través de un software especifico que permita el calculo de corrección diferencial, se descargan los datos de la estación de referencia del día y la hora en la que se han hecho las mediciones con el receptor GPS.

Las fuentes de corrección global generalmente se aplican a un área mucho más amplia, si no a todo el mundo, y dependen de una red más dispersa de estaciones de referencia. Los flujos de corrección pueden provenir desde satélites con la banda L (solo disponible por algunos fabricantes de equipos GNSS) y desde protocolos de internet (IP).
Los mas comunes son los sistemas de aumentación basado en satélites (SBAS) y la de banda L, que en el fabricante Trimble se conoce como RTX, disponible a nivel mundial.

Este artículo está basado en el siguiente post https://geospatial.trimble.com/blog/gnss-correction-services-and-geodetics

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Más de 120 satélites para hacer Topografía.

No hace más de 20 años que un topógrafo con su receptor GNSS tenía problemas para tener posición.


Solo había una constelación de satélites la GPS o NAVSTAR de origen estadounidense y que ha dado el nombre por el que todos conocemos al sistema. GPS.
El posicionamiento «GPS» al menos necesita de cuatro satélites en nuestro «cielo» y conseguirlo en los años 90 del siglo XX no era posible en todas las horas del día. No estaba desarrollada toda la constelación porque faltaban satélites por lanzar hasta completar los 24 que garantizaban los cuatro satélites a todas horas y en todas las partes del planeta.

Después fue Rusia la que fue desarrollando su constelación, los fabricantes de receptores fueron incorporando lo que se llama multiconstelación, que no es otra cosa que permitir interpretar la señal de los GPS y GLONASS, con lo que las posibilidades de tener más satélites y mejorar la geometría aumentaban.
Posteriormente se han animado por cuestiones estratégicas China (Beidou), Europa (Galileo), Japón (QZSS) y la India (IRNSS) a tener los suyos propios.
6 constelaciones con más de 120 satélites en su conjunto que garantizan aún más esa posición en situaciones de escasa cobertura satelital.
Disponer de un equipo o receptor GNSS que sea capaz de interpretar varias constelaciones permite:
– Disponibilidad
– Continuidad
– Integridad
– Exactitud
– Robustez
– Mayor rapidez en el inicio de la operación
– Apertura de nuevas oportunidades.
Aunque se tenga tal cantidad de satélites, no quiere decir que se tenga mejor precisión, para ello a las posiciones GNSS hay que realizarles unas correcciones que los profesionales o conocimientos sobre la materia permiten calcular.

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¿Por qué decimos los Geomáticos, que La Tierra no es plana?

Desde hace unas semanas, los medios de comunicación se hacen eco de una noticia curiosa. Esta noticia curiosa no es otra que una corriente de la humanidad que se piensa que La Tierra es plana, se va de crucero hasta el fin del mundo, para corroborar sus pensamientos. Todo ello a pesar de los avances científicos y experiencia que dicen todo lo contrario.

Ya desde el colegio nos enseñaban un globo terráqueo como sencilla representación de La Tierra, en la que se proyectaba, con mayor o menor logro, las dimensiones y posición de océanos, islas, montañas y continentes. Gracias al globo, mas de uno, ha soñado dándole vueltas, donde ir en unas próximas vacaciones o viaje.
Los que hemos estudiado Geodesia, Cartografía y Topografía hemos visto y sufrido la enorme complejidad que suscita el cálculo de la altimetría, porque La Tierra no es plana. (En el momento de ese aprendizaje, más de uno lo hubiéramos agradecido),
Por ser la Tierra esférica, más concretamente un Geoide, para el cálculo de las coordenadas, uno de los fundamento de la Topografía, hemos tenido que desarrollar enormes fórmulas para «reducir» la distancia de un modelo de representación plana, a elipsoidal o geoidal.

Fórmulas y representación gráfica para la reducción de la distancia

Si esto no se hiciera, porque directamente supusieramos que fuera plana, en obras lineales de gran envergadura, cuando se enlaza con otra parte existentes, en vez de coincidir, se han cruzado

Desde hace miles de años, por experiencia la humanidad ha visto que La Tierra es «esférica», ya que si no..

  • Erastótenes de Alejandria, a través de la sompra proyectada sobre un palo a la misma hora en Siena o Alejandria no habría visto que esta no tenía la misma longitud, con lo que llegó a calcular que la circunferencia de La Tierra era de unos 40 mil kilómetros.
  • Jorge Juan no hubiera tenido una calle en muchas ciudades en su memoria, ya que no se hubiera necesitado que acompañara en el siglo XVIII a medir un arco de meridiano en Perú, mientras que otros científicos se fueron a Laponia, con lo que vieron que La Tierra era elipsoidal, achatada por los polos.
  • El concepto de ortodrómica y loxodrómica en navegación, no tendría sentido. Se ha constatado que la distancia en linea recta, entre dos ciudades costeras, no es la línea recta.

Mirando al horizonte desde la playa, no solo el Sol, sino los barcos parecen emerger. Si no podrías ver el barco a miles de kilómetros con un telescopio potente, o incluso otra ciudad costera.
Esta prueba se puede hacer incluso desde la ventanilla de un avión, en el que un día claro se puede apreciar la curvatura terrestre.
Mirando hacia el cielo el resto de planetas y La Luna son esféricos.
Los eclipses existen porque La Tierra es esférica.
Con tres satelites GNSS ya tendriamos definido el plano, y serían «visibles» en todos los lugares de La Tierra, pero constatamos que no es así.


Y sobre todo lo importante, es que si fuera mentira que La Tierra es redonda, y hubiera algún complot para afirmarlo, algún astronauta o científico espacial, se habría ido de la lengua para encontrar protagonismo.

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Los planeadores de la trayectoria satélital GNSS

Hoy os traigo al blog, algo que quizás muchos de vosotros, a los que os tengo que agradecer que me leais, no conozcais. De lo que hoy os quiero hablar brevemente es del software planeador de trayectoria GNSS.
De todos los satelites podemos conocer su posicion anticipada con varios dias incluso semanas, ya que siguen una trayectoria de velocidad constante, sus efemérides
En mis comienzos del uso de la tecnología GPS, allá por los primeros años de de este siglo, no habia ni la cuarta parte operativa de los satelites GNSS, que hay ahora, la constelacion norteamiericana NAVSTAR estaba a medias y la rusa GLONASS, estaba lanzando sus primeros satelites. De las europea GALILEO y china BEIDOU ni se sabia de ellas.
Esta circunstancia hacía que hubiera una gran preocupación por saber en que momentos del dia y lugar los receptores iban a tener capacidad de cáculo de posición, ya que al menos necesitaban «capturar» cuatro satelites. Se me daban muchos casos de clientes que me decian que si tenian su equipo estropeado porque no cogia la señal de suficientes satélites GPS y no era otra cosa, que en ese momento del día no pasaban por encima de «su cabeza».

Como anédota en España, la mala hora era aproximadamente entre la una y las tres de la tarde, por lo que como era imposible medir, les decia que los satelites se han ido a comer y que ellos hicieran lo mismo.

Otro parametro importante al no tener suficientes satelites era el de su geometria, según la posición que tuvieran en el cielo. Si eran pocos y con mala geometria, las precsiones y calidad de la coordenada calculada no eran buenas. (Es todo aquello que se conoce como PDOP, HDOP,..)

Para analizar y solventar los inconvenientes insuficiencia temporal de satelites y calidad de calculo de la posición, cada marca tiene su software denominado planeador de satelites.
El funcionamiento es sencillo, se indica lugar con sus coordenadas geográficas, hora UTC y máscara de elevación (angulo y obstáculos sobre el horizonte)  y  a partir de las efemerides, nos muestra los satélites que vamos a tener.

Se puede decir que hoy en día, gracias a que la constelacion GPS está completa, junto a la GLONASS y futuro inmediato de GALILEO y BEIDOU, pocas son las zonas a nivel mundial con escasez de satélites, salvo quizas las zonas recónditas o de escaso interés militar o económico.

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