¿QUÉ ES GPS?


¿Qué es GPS?

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación basado en satélites compuesto por al menos 24 satélites. El GPS funciona con cualquier condición climática, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día.

Así empezó todo.

Confiamos en el GPS y en resto de sistemas de posicionamiento más de lo que pensamos, ha transformado la forma en que vivimos y el mundo que nos rodea. Nuestras vidas serían muy diferentes si no tuviéramos esta tecnología que conocemos y utilizamos a diario.

La disponibilidad selectiva hacía que su uso no estuviera disponible para el público en general. En Estados Unidos, el ejército era la única entidad con acceso a esta tecnología hasta el 2 de mayo del año 2000; el gobierno de EE. UU. “pulsó el interruptor” e hizo que el GPS estuviera disponible para todo el mundo.

Ahora, con la emoción de tener una tecnología tan precisa en la palma de nuestras manos, podemos disfrutar de infinitas oportunidades para la innovación y la exploración tanto cerca de nuestras casas como en el resto del mundo.

Cómo funciona GPS

Los satélites GPS dan la vuelta a la Tierra dos veces al día. Cada satélite transmite una señal única y permite que nuestros dispositivos la decodifiquen y calculen la ubicación precisa de este.

En esencia, el receptor GPS mide la distancia a cada satélite y la cantidad de tiempo que tarda en recibir esta señal.

Los receptores GPS emplean la información de 3 satélites para triangular y calcular nuestra ubicación exacta, una cuarta señal para calcular nuestra altitud.

Utilizando la señal de algunos satélites más, podemos determinar nuestra posición en tiempo real, grabar nuestros recorridos, toma de datos (altitud, distancia, tiempos, etc). seguir rutas, hacer diferentes mediciones sobre el terreno y muchas otras funciones.

En general, un receptor GPS rastreará 8 o más satélites, pero eso depende de la hora del día y de dónde se encuentre en la tierra.

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Precisión de un GPS

Los receptores GPS actuales son extremadamente precisos, gracias a su función de multicanal. Mantienen un buen seguimiento bajo una tupida cubierta de árboles, barrancos o en entornos urbanos con edificios altos.

Ciertos factores atmosféricos y otras fuentes de error pueden afectar la precisión de los receptores GPS. Los receptores GPS suelen tener una precisión de 10 metros.

La precisión la podemos mejorar activando el sistema WAAS-EGNOS. Esta función puede mejorar la precisión a 3 metros, proporcionando correcciones a errores debidos a la atmósfera.

Sistema satelital GPS

Los satélites que en la actualidad componen el sistema espacial GPS están orbitando a la Tierra a unos 20.000 kilómetros por encima de nosotros. Estos satélites están en constante movimiento, realizando dos órbitas completas en menos de 24 horas.

Viajan a velocidades de aproximadamente 11.000 Km/h. Unos pequeños propulsores mantienen a cada satélite volando en la ruta correcta.

Algunos otros datos interesantes sobre los satélites GPS:

  • El nombre oficial del sistema GPS es NAVSTAR
  • El primer satélite GPS se lanzó en 1978.
  • En 1994 se logró una constelación completa de 24 satélites.
  • Cada satélite está construido para durar unos 10 años. Constantemente se construyen y ponen en órbita reemplazos.
  • Un satélite GPS pesa aproximadamente 900 Kg. y mide unos 5 metros de ancho con los paneles solares extendidos.
  • Los satélites GPS funcionan con energía solar, pero tienen baterías de respaldo a bordo para evitar errores durante los eclipses solares.
  • La potencia del transmisor es de solo 50 vatios o menos.

Otros sistemas satelitales

Existen otros sistemas similares al GPS, todos dentro del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS).

GLONASS es el sistema de constelación de satélites construido por Rusia.

La Agencia Espacial Europea ha creado Galileo, mientras que China BeiDou.

La mayoría de los receptores rastrean tanto GLONASS como GPS y algunos incluso la suma de varios sistemas, GNSS.

¿Qué es la señal GPS?

Los satélites GPS transmiten al menos 2 señales de radio de baja potencia. Estas señales viajan por línea de visión, lo que significa que atravesarán nubes, vidrio y plástico, pero no atravesarán la mayoría de los objetos sólidos, como edificios, túneles y montañas.

Una señal GPS contiene 3 tipos diferentes de información:

  • El código pseudoaleatorio es un código de identificación del satélite que está transmitiendo la información. Podemos ver de qué satélites recibe señales nuestro dispositivo en la página de satélites.
  • Los datos de efemérides son necesarios para determinar la posición de un satélite y brindan información importante sobre el estado de un satélite, la fecha y la hora actuales.
  • Los datos del almanaque le indican al receptor GPS dónde debe estar cada satélite GPS en cualquier momento del día y muestran la información orbital de ese satélite y de todos los demás satélites del sistema.

Motivos de error del GPS

Tal vez este sea el apartado más interesante del artículo.

Algunos de los factores que pueden afectar la señal y la precisión del GPS:

  • Retrasos de la ionosfera y la troposfera: las señales de los satélites se vuelven más lentas a medida que atraviesan la atmósfera. El sistema GPS incorpora un modelo de cálculo para corregir parcialmente este tipo de error.
  • Trayectoria múltiple de la señal: la señal del GPS puede reflejarse en objetos como edificios altos o grandes superficies rocosas antes de llegar al receptor, lo que aumentará el tiempo de viaje de la señal y provocará errores de medición.
  • Errores del reloj del receptor: el reloj integrado de un receptor puede tener ligeros errores de sincronización porque es menos preciso que los relojes atómicos de los satélites GPS.
  • Errores orbitales: la ubicación enviada por el satélite puede no ser del todo precisa.
  • Número de satélites visibles: cuantos más satélites pueda "ver" un receptor GPS, mayor será la precisión. Cuando se bloquea una señal, es posible que tengamos errores de posición o posiblemente ninguna lectura. Por lo general, los navegadores no funcionarán bajo el agua o bajo tierra.
  • Geometría/sombreado de los satélites: las señales de los satélites son más efectivas cuando los satélites están ubicados en ángulos amplios entre sí, en lugar de uno sobre otro o en un grupo compacto.
  • Disponibilidad selectiva: el Departamento de Defensa de los EE. UU. puede aplicar la disponibilidad selectiva (SA) a los satélites, esto hace que las señales sean menos precisas para evitar que los "enemigos" utilicen la señal GPS. El gobierno apagó la SA en mayo de 2000, lo que mejoró la precisión de los receptores GPS civiles. No ha vuelto a ser activada.

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