Universidad de Jaén

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Guía docente 2014-15 - 13213002 - Astronomía geodésica

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería geomática y topográfica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR

CURSO ACADÉMICO: 2014-15
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Astronomía geodésica
CÓDIGO: 13213002 CURSO ACADÉMICO: 2014-15
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 3, 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_432969.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: MARTÍ RIBAS, JOSÉ
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U116 - FÍSICA
ÁREA: 038 - ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA
N. DESPACHO: A3 - 420 E-MAIL: jmarti@ujaen.es TLF: 953212377
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58266
URL WEB: http://www4.ujaen.es/~jmarti
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La Astronomía Geodésica fue históricamente una herramienta fundamental para actividades y mediciones de Geodesia y Topografía. En esta asignatura se presenta una aproximación moderna a los métodos astrogeodésicos que siguen plenamente en vigor, como por ejemplo las técnicas de radio interferometría de muy larga línea de base. Todo ello viene precedido de una introducción a los sistemas de referencia espacio-temporales de acuerdo con las nuevas resoluciones de la Unión Astronómica Internacional (UAI) adoptadas en sucesivas asambleas generales de este organismo internacional entre los años 1991 y 2000. Los conceptos tratados son esenciales para que el alumnado adquiera una comprensión adecuada de cómo se enlazan los sistemas de referencia espaciales y terrestres. La asignatura incluye además una parte importante de dinámica orbital donde se describe con rigor el movimiento de los satélites artificiales en un entorno cercano del planeta Tierra. Con ello se pretende complementar la comprensión y el aprovechamiento  de técnicas de medida muy habituales en la titulación basadas en observación de satélites (por ejemplo GPS).

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda abordar esta asignatura con un buen conocimiento de la trigonometría plana y esférica, así como las nociones básicas de cálculo y propagación de errores en resultados experimentales.

4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB3 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
CE10 Conocimiento, utilización y aplicación de las técnicas de tratamiento. Análisis de datos espaciales.
CE28 Conocimiento y aplicación de los métodos y técnicas propios de la geodesia espacial.
COP1 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre sistemas de referencia celestes según las últimas resoluciones de la Unión Astronómica Internacional. Conocimiento y utilización de técnicas ópticas y radio de observación astronómica con aplicación a la Geodesia.
COP2 Capacidad de ejecución, acceso a los datos y análisis de las observaciones astrogeodésicas.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías, incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
CT6 Capacidad para la transmisión oral y escrita de información adaptada a la audiencia.
Resultados de aprendizaje
Resultado 12 Adquirir conocimientos sobre: sistemas de referencia y escalas de tiempo en Astronomía; Técnicas de determinación en Astronomía Geodésica óptica; técnicas de determinación en Astronomía Geodésica radio y milimétrica; y dinámica orbital en el entorno de la Tierra.
5. CONTENIDOS

La asignatura se articula alrededor de los siguientes bloques temáticos:

 

1. Sistemas de referencia y escalas de tiempo en Astronomía

2. Técnicas de determinación en Astronomía Geodésica óptica

3. Técnicas de determinación en Astronomía Geodésica radio y milimétrica

4. Dinámica orbital en el entorno de la Tierra

 

 Contenidos desarrollados de cada bloque temático:

 

BLOQUE 1

Aproximación histórica. 
Nuevas definiciones de la Unión Astronómica Internacional. 
Sistemas de Referencia Celestes Baricéntrico y Geocéntrico. 
Sistema de Referencia Celeste Internacional (ICRS).
Marco de Referencia Celeste Internacional (ICRF). 
Tiempos coordenada (Baricéntrico, Geocéntrico, Terrestre, Atómico Internacional, etc.). 
Tiempo Universal Coordinado (UTC). 
Transformaciones entre sistemas.


BLOQUE 2

Instrumentación específica: teodolito astronómico, tubos cenitales, círculos meridianos, detectores CCD, inserción de la señal temporal, etc.
Determinación astronómica del acimut (procedimientos y precisión). 
Determinación astronómica de latitud y longitud (procedimientos y precisión).


BLOQUE 3

Instrumentación específica: nociones de antenas, receptores y tratamiento digital de la señal en radioastronomía. 
Fundamentos de adquisición, análisis e interpretación de datos observacionales de interferometría de muy larga base (VLBI) de interés geodésico y astrométrico. 
Definición de observables y ecuaciones de solución para los vectores de posición de las antenas y/o radiofuentes en el cielo. Ejemplos y aplicaciones.

BLOQUE 4

Descripción del movimiento de un satélite según el problema de dos cuerpos perturbado
Ecuaciones de Gauss. 
Variación de los elementos orbitales en un período. 
Perturbaciones debidas al potencial terrestre. 
Perturbaciones debidas a la resistencia de la atmósfera. 
Perturbaciones debidas a la presión de radiación. 
Perturbaciones debidas a la presencia de uno o más astros lejanos. 
Ejemplos y aplicaciones: algoritmos del NORAD para propagación temporal de los elementos orbitales; el caso de satélites GPS.

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M3 - Actividades introductorias
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB3
  • CE10
  • CE28
  • COP1
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M11 - Resolución de ejercicios
  • M6 - Actividades practicas
12.0 18.0 30.0 1.2
  • CE10
  • COP2
  • CT4
  • CT6
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M17 - Aclaración de dudas
3.0 4.5 7.5 0.3
  • COP2
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

La asignatura dará comienzo con una sesión introductoria donde se presentarán los objetivos, metodología y sistema de evaluación de la misma. Posteriormente, la actividad docente girará en torno a las siguientes líneas de trabajo:

i) Clases magistrales en las que se expondrán los diversos bloques temáticos de la asignatura de la forma más autocontenida posible y, siempre que se pueda, partiendo de primeros principios.

ii) Resolución de ejercicios y problemas. Se realizarán aplicaciones numéricas relacionadas con los resultados establecidos durante las clases magistrales u obtenidos durante las actividades de observación (1 y 2).  Una selección de estos ejercicios  se entregará al profesor para su evaluación. 

iii) Actividades prácticas. Estas prodrán ser tanto de cálculo como de observación astronómica. Las observaciones se llevarán desde el Observatorio Astronómico del Campus de Las Lagunillas, situado en la terraza de la Escuela Politécnica Superior de Jaén (Edificio A3). La instrumentación disponible consiste en diversos teodolitos electrónicos y el telescopio astronómico del Observatorio. Las actividades de observación estarán condicionadas  a condiciones meteorológicas favorables en el momento de su realización. 

Tentativamente, las prácticas previstas son:

1. Determinación del acimut por observaciones a la Estrella Polar.

2. Cálculo y observación de pasos de estrellas por el meridiano.

3. Cálculo y observación de pasos de satélites artificiales en el entorno de la Tierra.

En este punto cabe destacar que la actividad 3 condensa y pone en juego a la vez prácticamente todos los contenidos de la asignatura. El alumnado entregará al profesor un informe final relativo a la misma para su evaluación.

iv) Tutorías colectivas/individuales para aclaración de dudas relativas a los contenidos y dificultades en la realización de los cálculos. Esta actividad se intensifica hacia el final del cuatrimestre en vísperas de los exámenes y entrega de informe final.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Conceptos teóricos de la materia Acreditar la correcta comprensión de conocimientos teóricos y capacidad para resolver problemas. Examen escrito 65.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Entrega de trabajos originales y bien resueltos. Documento escrito 15.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Trabajo preparatorio e informe final bien resuelto. Resolución correcta del caso. Documento escrito 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El examen escrito representa el mayor porcentaje de la nota de acuerdo con el apartado anterior (65%). Se realizará en la fecha establecida por el Centro y en el mismo se evaluarán, ponderadamente, los contenidos tanto teóricos como prácticos.

En relación a los entregables durante el curso, estos serán de dos clases: a) Los cálculos resueltos relativos a las actividades prácticas 1 y 2 con un peso del 15%; b) Un informe final relativo a la actividad práctica 3. La correcta realización del mismo requiere haber adquirido la mayor parte de competencias que se persiguen en la asignatura y por ello su peso en la nota final es del 20%.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Astronomía. Edición: 3ª ed. Autor: Martín Asín, Fernando. Editorial: Madrid: F. Martín Asín : distribuido por Paraninfo, 1990  (C. Biblioteca)
  • Problemas de astronomía. Edición: 4ª ed. Autor: Martín Asín, Fernando. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1990  (C. Biblioteca)
  • Actualización de cálculos astronómicos. Edición: -. Autor: Miguel J. Sevilla. Editorial: Instituto de Astronomía y Geodesia (UCM-CSIC)  (C. Biblioteca)
  • Astronomía esférica y mecánica celeste. Edición: -. Autor: Orús Navarro, Juan José de. Editorial: Barcelona : Universidad de Barcelona, 2007.  (C. Biblioteca)
  • Efemérides Astronómicas. Edición: -. Autor: Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando. Editorial: Ministerio de Defensa.
    • Observaciones: Publicación Anual
     (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Introducción a la dinámica espacial. Edición: -. Autor: Elices, Tomás. Editorial: Madrid: Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, 1991  (C. Biblioteca)
  • Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy. Edición: -. Autor: Thompson, A. R., Moran, J. M., & Swenson Jr., G. W.. Editorial: John Wiley & Sons  (C. Biblioteca)
  • The IAU Resolutions on Astronomical Reference Systems, Time Scales, and Earth Rotation Models. Edición: USNO Circular No. 179. Autor: George H. Kaplan. Editorial: United States Naval Observatory.
    • Observaciones: Disponible en: http://aa.usno.navy.mil/publications/docs/Circular_179.pdf
  • SOFA Tools for Earth Attitude. Edición: Software version 4, Document revision 1.2. Autor: IAU SOFA Board. Editorial: International Astronomical Union.
    • Observaciones: Disponible en: http://www.iausofa.org/sofa_pn.pdf
  • The Astronomical Almanac. Edición: -. Autor: -. Editorial: US Government Printing Office and The UK Hydrographic Office.
    • Observaciones: Publicación anual. Disponible en: http://asa.usno.navy.mil
  • Models for propagation of NORAD Element Sets. Edición: -. Autor: Felix R. Hoots & Ronald l. Roehirich. Editorial: NORAD.
    • Observaciones: Disponible en: http://celestrak.com/NORAD/documentation/spacetrk.pdf
  • Heavens Above. Edición: -. Autor: Chris Peat. Editorial: Heavens Above GmbH.
    • Observaciones: http://www.heavens-above.com
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 14 sep 2014
3.00.00.0 4.5 Bloque 1. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 2
15 - 21 sep 2014
3.00.00.0 4.5 Bloque 1. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 3
22 - 28 sep 2014
3.00.00.0 4.5 Bloque 1. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 4
29 sep - 5 oct 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 2. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 5
6 - 12 oct 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 2. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 6
13 - 19 oct 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 2. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 7
20 - 26 oct 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 3. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 8
27 oct - 2 nov 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 3. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 9
3 - 9 nov 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 3. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 10
10 - 16 nov 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 4. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 11
17 - 23 nov 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 4. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 12
24 - 30 nov 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 4. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 13
1 - 7 dic 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 4. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 14
8 - 14 dic 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 4. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Nº 15
15 - 19 dic 2014
3.01.00.0 6.0 Bloque 4. Nota: las actividades prácticas de observación estarán condicionadas a condiciones meteorológicas favorables.
Período no docente: 20 dic 2014 - 6 ene 2015
Nº 16
7 - 9 ene 2015
0.00.03.0 4.5  
Total Horas 45.0 12.0 3.0 90.0