PDF de programación - CORRECCIONES DIFERENCIALES VÍA NTRIP PARA DISPOSITIVO MÓVIL CON APLICACIÓN ANDROID

BCG - Boletim de Ciências Geodésicas - On-Line version, ISSN 1982-2170
http://dx.doi.org/10.1590/S1982-21702015000100004

CORRECCIONES DIFERENCIALES VÍA NTRIP PARA

DISPOSITIVO MÓVIL CON APLICACIÓN ANDROID

Differential corrections by NTRIP to mobile devices with android application



ALFONSO TIERRA

OSCAR SILVA
CÉSAR LEIVA



Grupo de Investigación Geoespacial. Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE

Av. Gral Rumiñahuis/n - Sangolquí, Ecuador

P.O.Box 171-5-31B

e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]



RESUMEN

El posicionamiento en tiempo real usando GPS se hace mediante correcciones
diferenciales enviadas desde una estación base hacia un receptor móvil.
Generalmente, la corrección es enviada vía radio o por medio de satélites de
comunicación. Con el desarrollo del internet inalámbrica y con el aumento de la
cobertura de la señal mediante un Protocolo, conocido como IP, han hecho que se
integren estas tecnologías para realizar mediciones para trabajos y estudios en
tiempo real usando la tecnología GPS, y mediante el protocolo NTRIP. Esta
técnica se ha estado desarrollando e implementando de forma constante en la región,
siendo el presente y futuro de las mediciones para trabajos de precisión y en tiempo
real. En este trabajo, se muestra la implementación de la técnica NTRIP para
posicionamiento en tiempo real. El acceso a datos brutos del GPS en un móvil
ANDROID y un navegador Mobile Mapper 10, la utilización de NTRIP para el
envió de correcciones diferenciales por medio del protocolo IP, y el internet como
red de información inmediata, fueron la base general para crear una aplicación que
utiliza una corrección diferencial por posición. Los primeros resultados muestran
una mejoría en la posición, pudiendo llegar a obtener un error medio de 2.3m en una
Tablet con Android, y 1.6 m con el Mobile Mapper 10; en un tiempo de 5 minutos.
Palabras clave: GNSS; NTRIP; Android; Código C/A; Corrección Diferencial.



Bol. Ciênc. Geod., sec. Artigos, Curitiba, v. 21, no 1, p.43-55, jan-mar, 2015.

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Correcciones diferenciales via NTRIP para...

RESUMO

O posicionamento em tempo real usando GPS é feito por meio de correções
diferenciais desde uma base até um receptor móvel. Geralmente, a correção é feita
via rádio ou por meio de satélites de comunicação. Com o desenvolvimento da
internet sem fio e o aumento da cobertura do sinal através de um protocolo
conhecido como IP tem-se intensificado os trabalhos em tempo real integrando o
GPS e o NTRIP. Esta técnica esta sendo desenvolvida em algumas regiões
chegando ser o presente e o futuro dos trabalhos de precisão em tempo real. Neste
trabalho é mostrado a implementação da técnica NTRIP para o posicionamento em
tempo real. O acesso aos dados do GPS num navegador móvel com Android e no
Mobile Mapper 10, o uso de NTRIP para fazer as correcões diferenciais por meio do
IP, e a internet como meio de comunicação, foram as bases para fazer a aplicação
das correções na posição e melhorar o posicionamento do móvel. Os primeiros
resultados mostram que o erro médio posicionamento do móvel depois de fazer as
correções pode chegar até 2.3m em uma Tablet com Android , and 1.6m com o
Mobile Mapper 10; em de 5 minutos de rastreio.
Palavras chave: GPS; NTRIP; Android; Correção Diferencial.



ABSTRACT

Real time GPS positioning is obtained by means of differential corrections sent
from a base station to a mobile receiver. Usually, the correction is sent via radio or
also by means of communication satellites. With the internet development and with
the increase in the signal coverage thanks to a protocol, the GPS technology with
NTRIP protocol are now used for studies in real-time. This technique is being
developed and implemented in many regions, and it actually is the present and
future of precision measurement work in real time. In this study, the implementation
of the NTRIP technique for positioning in real time is described. The access to raw
data from the GPS on a mobile Android and a Mobile Mapper 10, the use of NTRIP
for sending differential corrections using the IP protocol, and the internet as an
information network, were the mechanisms and tools used for creating a differential
correction by position application. The first results show an improvement in the
position determination which may achieve mean error of 2.3 m in the Tablet with
Android, and 1.6m with the Mobile Mapper 10, in a time lapse of 5 minutes.
Keywords: GPS; NTRIP; Android; Differential Correction.



1. INTRODUCCIÓN

La disponibilidad de teléfonos inteligentes con la capacidad de recibir señales
GPS (Global Positioning Systems) y poder navegar en cualquier parte del mundo es
inmensa, trabaja con código C/A que es de libre acceso y tiene errores en metros.
Por otro lado, la disponibilidad de estaciones GNSS (Global Navigation Satellite
System) o Estaciones de Monitoreo Continuo-EMC, se ha convertido en la

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Tierra, A. et al.

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herramienta indispensable para trabajos con precisión, además de tener la capacidad
de generar correcciones diferenciales de código y fase.

Los métodos y procedimientos para el cálculo de posiciones en todo el planeta,
a lo largo de la historia, han ido evolucionando con la finalidad de encontrar
mejores precisiones, disminuir los errores y mejorar la confiabilidad de los
resultados obtenidos en un procesamiento de datos GNSS.

Actualmente, existen muchos equipos que pueden utilizarse en cualquier tipo
de ambiente y condiciones, hardware y software que trabajan en forma simultánea,
arrojando datos de alta precisión, en la mayoría de los casos son trabajados en post-
proceso para obtener un mejor resultado.

La necesidad de tener equipos de posicionamiento que respondan con datos en
tiempo real, han llevado a los investigadores a desarrollar mecanismos y técnicas.
Éstos, unidos con la tecnología actual de redes de información inmediata, han
podido formar un conjunto de métodos, que se han
ido desarrollando
progresivamente, para tener información en tiempo real y con una alta confiabilidad
en el posicionamiento. Los equipos GNSS o estaciones de monitoreo continuo, se
han convertido en la herramienta ideal para realizar trabajos con precisión y enviar
información en tiempo real, como correcciones diferenciales de código y fase.

La disponibilidad de dispositivos móviles con capacidad de recibir señales
GPS y poder navegar en cualquier parte del mundo es inmensa y cada vez a menor
costo. La limitante de estos dispositivos es su precisión que puede alcanzar, puesto
que solo recibe la señal de código C/A que es de libre acceso y tiene errores en
metros.

En el año 2002 en Alemania, el NTRIP (Network Transportation of RTCM
via Internet Protocol) fue desarrollado por la BKG (Bundesamt für Kartographie
und Geodäsie) y consistió en transmitir correcciones diferenciales GNSS a través
del protocolo de internet (TCP/ IP) originalmente en formato estándar RTCM (The
Radio Technical Commission for Maritime Services), por medio del protocolo de
transferencia de hipertexto (HTTP), dichas correcciones son calculadas desde la
estación de referencia y ofrecidas a los usuarios vía internet. (HOYER et.al. 2010).
La ventaja del uso del NTRIP consistió en la estandarización de los foramatos de
los datos. Antes de esto, cada fabricante de un equipo tenía su propio estándar de
formato para aplicaciones en tiempo real.

Posteriormente, en varios países se han realizado estudios relacionados con la
tecnología NTRIP, como es el caso de los países que integran SIRGAS, como por
ejemplo en Venezuela (MÁRQUEZ, 2007), Brasil ( COSTA, et.al., 2009),
Argentina (PIÑON&CIMBARO, 2010), Uruguay (YELICICH, et.al., 2013),
Ecuador (SILVA, et.al, 2013), entre otros.

El objetivo de este trabajo es realizar las correcciones diferenciales desde una
EMC base, hacia un dispositivo móvil mediante la técnica NTRIP, para lo cual se
utilizó una Tablet con sistema Android, capacidad de recibir el código C/A, y la
programación de un interface de aplicación. También, se utilizó el receptor Mobile

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Correcciones diferenciales via NTRIP para...

Maper 10 como navegador, para recibir las correcciones diferenciales con la
finalidad de comparar los resultados.



2. POSICIONAMIENTO CINEMÁTICO CONTINUO

De los diferentes métodos de posicionamiento que se pueden ejecutar con
GPS, se encuentran los métodos rápidos conocidos como cinemáticos, pudiendo sus
coordenadas ser determinadas ya sea en post-proceso o en tiempo real (SEEBER,
1993), (TORGE & MULLER, 2012). Es un método diferencial entre dos receptores,
uno actuando como base y el otro como móvil. El móvil para mejorar su
posicionamiento recibe correcciones en
la base. Estas
correcciones pueden ser realizadas a las coordenadas o a las falsas distancias, y
recibidas vía radio, satélites de comunicaciones, u otros medios o plataformas de
telecomunicaciones. Actualmente, con el mejoramiento de la cobertura del Internet
inalámbrica, ha hecho que se use como medio de transmisión de las correcciones vía
IP (Internet Protocol) desde la base al móvil.

tiempo real desde



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