Foro Cartesia

[jebiman]

Buenas a todos.

Vuelvo a pediros consejo con cálculos de coordenadas, pues me he encontrado con un nuevo problema a la hora de desarrollar un algoritmo para otro de mis proyectillos de informaticucho de pro.

El problema que se me plantea es el siguiente.

Tenemos el siguiente escenario:

Dado un cajón fijo y otro móvil, se quiere visualizar la aproximación de ambos en un pc portatil. La aproximación de uno hacia el otro se realiza con varias grúas muy majas instaladas en unos barquitos también muy majetes con el fin de construir un dique en un puerto (los cajones, como ya se puede suponer, son en realidad masas de hormigón bastante grandotas)


Hasta aquí todo bien. La cuestión esque el sistema utilizado para hacer la visualización, se decidió implementar con hardware GPS del cual obtenemos varias medidas, como la posición central del cajón movil en GSM, y sus rotaciones y aceleraciones con respecto al plano superior del cajón (algo bastante útil para controlar el movimiento debido al oleaje).

El GPS utilizado, también nos da las aceleraciones, el rumbo, la altitud geodésica y práctica, y el ángulo (que no me termina de quedar muy claro a qué se refiere).

Como datos de entrada de la operación, recibimos, las dimensiones del cajón móvil (en el plano superior), la posición exacta en la que se ubica el receptor de la señal GPS, y las coordenadas GSM de las dos esquinas (superior e inferior) del cajón fijo.

Ahora llegamos al problema (por fin). Tengo que calcular la distancia exacta en milímetros que separan los cajones en sus esquinas más próximas, pero me falta conocer las coordenadas exactas de los puntos de aproximación del cajón movil. Puesto que conocemos la distancia exacta a la que se encuentra el receptor GPS de esos puntos (máximo en todos los casos de 2 metros), y las tenemos ya pasadas a UTM, ¿cómo puedo obtener esos puntos con un margen de error mínimo?

Y como me he explicado como el orto (una imagen vale más que mil palabras...que pena que no pueda dibujar aquí), decir que el objetivo final es obtener la distancia que hay entre los cajones en su punto superior y su punto inferior, y mostrar en un gráfico en pantalla esos datos, si los miramos desde arriba.

De momento se me ocurre que, al ser distancias muy cortas, simplemente sumar a las coordenadas UTM del punto central la distancia en metros que hay hasta el punto deseado, e ignorar el ángulo, pero no sé si hay que considerar alguna variable más, o realizar un cálculo más complejo, con los limitados datos de los que disponemos.

El sistema está diseñado para operar en el huso 30...no sé si esto me influirá en algo para obtener estos datos.

Por dios, que mal me explico!!! A ver si me podéis echar un cable.

Como siempre, muchísimas gracias a todos !!

[agrochapi]

Todo esta muy bien, pero se me ocurre que quizás para garantizar esas distancias sería mejor trabajar en un sistema de coordenadas planas.

Un saludo

[jebiman]

Y como una imagen vale más que mil palabras, os he preparado un gráfico del escenario, a ver si así aclaro un poco más las cosas.

Muchísimas gracias de nuevo!

http://img193.imageshack.us/img193/7955/cajones.jpg

[jebiman]

[piratastur]

Vamos a ver si te he entendido, lo que a ti te interesa es saber, y representar graficamente, los incrementos en X, Y y especialmente Z, entre dos receptores GPS, de los cuales uno, el instalado en el bloque ya colocado podriamos considerarlo "fijo" y el que va en el bloque a colocar, el "móvil" ¿no?
A estas coordenadas, logicamente, le añadirias unas constantes que dependen del tamaño del cajón y la posición del GPS respecto al propio bloque en el que va montado.

Yo no veo, mayormente, donde estaria el problema para implementar esto (si me dices que vuestro sistema es capaz de daros información sobre los giros que sufra el cajón), aunque respecto a la posición "milimetrica" en tiempo real, me parece a mi que puede ser pedirle demasiado al GPS movil, tendrias que comentarnos algo mas sobre las caracteristicas de los equipos GPS de los que dispones para saber realmente cual podria llegar a ser la indeterminación a la hora de calcular esos "deltas" de las coordenadas entre un receptor y otro.

[jebiman]

Pues vas por buen camino .

Aunque en el cajón fijo no hay receptor GPS, simplemente se utiliza uno para obtener unas medidas y luego se introducen en la aplicación, asíque de ahí no tenemos más que unas coordenadas que luego paso a UTM para poder medir las distancias entre esos puntos, y los que deseo obtener a través de las medidas estáticas del cajón movil y la coordenada que me da el receptor.

El problema es que haciendo cuentas sobre el papel, el error que obtengo al sacar las medidas es algo grande, asíque creo que estoy haciendo algo mal, o que me falta considerar alguna otra variable (a parte del ángulo que ya he ignorado, al ser una distancia).

En fin, que ando un poco perdido en ese punto.

No sé, voy a seguirle dando una pensada. Si me podéis contar cómo lo haríais vosotros me vendría bastante bien, y qué datos usaríais.

[piratastur]

Uy, pues con un único GPS me parece a mi que va a ser que no... Yo creo que con un único GPS no vas a poder tener una precisión aceptable para el trabajo que nos dices.

Una cosa es trabajar de un modo "diferencial" entre dos repectores (uno movil, y otro fijo, bien sea en el otro bloque, bien como una estación de referencia fija para todo el trabajo), y otra muy distinta trabajar de un modo "absoluto" con un único receptor en movimiento y pretender en tiempo real tener una gran precisión respecto a otras coordenadas fijas que tomaste previamente en modo absoluto...

Me temo que a si lo mas que vas a conseguir es dejar algún bloque que otro sin esquinas

[jebiman]

[piratastur]

Yo creo que has enfocado el problema mal, has considerado que era un problema de sistema de coordenadas y yo creo que ese es el menor de los "peros".
Si determinas las coordenadas del cajón fijo con un posicionamiento diferencial utilizando la estacion de referencia del puerto, y luego haces lo mismo con el movil sobre el cajon en movimiento, tendras todo en un sistema homogeneo y preciso. Otra cosa ya será de cuanta precisión logre darte tu GPS movil colocado sobre el cajón en movimiento, pero ahí ya poco vas a poder rascar, y no es una cuestión de UTM o planas, es simplemente que el sistema GPS en cinemático tiene la precisión que tiene.

[jebiman]

[Gregor.Samsa]

Si lo he entendido bien tienes:

- cajón fijo del que mides coordenadas previas con GPS RTK (precisión ±2cm. en el mejor de los casos). Estas coordenadas son DATOS.

- cajón móvil que lleva un GPS en el centro y del que vas obteniendo coordenadas en tiempo real. DATO.

- esquinas del cajón móvil con distancias d1 y d2 perfectamente conocidas (DATO) y coordenadas de los puntos 1 y 2 como INCÓGNITAS.

Revisando mentalmente los apuntes de topografía básica (bueno, de trigonometría) está claro que para calcular los puntos 1 y 2 necesitas el azimut de la alineación d1 y d2.

Normalmente esto se conseguiría disponiendo de otro GPS en el cajón móvil (Con 2 puntos tienes definido todo el cajón).

La única manera de calcular 1 y 2 sin montar otro GPS sería que de los datos que te proporciona el sistema montado se pudiese obtener el azimut.

Si suponemos que el GPS (¿hay algún otro sensor montado aparte de este sistema?) cada 1 segundo te manda sus coordenadas con dos posiciones puedes obtener una línea que muestra el movimiento del cajón y, asumiendo el margen de error, ya tienes un vector sobre el que "dibujar" el cajón si se puede aceptar que dicho vector es coincidente, o paralelo, con el eje del cajón. No me parece muy buen sistema considerando el movimiento de la grúa aunque podría valer de algo en la fase de aproximación donde podríamos asumir que el movimiento del cajón es "paralelo" a su eje longitudinal.

Otra cosa es que dispusieras de sensores de giro en los tres ejes centrados en el punto conocido GPS del cajón móvil, entonces no sería más que un problema de cálculo "angular"

En cuanto al dato que recibes del Rumbo tendría los mismos problemas que el del Azimut pero incrementados pro la variable de la Declinación Magnética y la afección de tanto hierro como habrá en la zona de trabajo.

PRECISIONES: pues ya sabes, como mucho la que te da el GPS y eso sin contar con la precisión de las otras medidas, si las tienes, así que la precisión nunca será mejor de ±2cm.

[nachete_asturias]

yo el principal problema lo veo en el acimut del gps movil con respecto al cajon

el equipo te puede estar dando una medida angular de la ostia, que luego es completamente imposible de implemetar en obra, mas cuando se trabaja con gruas y piezas grandes piezas como pueden ser estas

http://fotos.lne.es/fotos/noticias/318x200/2008-08-10_IMG_2008-08-03_01.20.40__451361.jpg