¿Qué es el GPS?¿Cómo funciona?



Hoy en día los receptores GPS son extremadamente precisos
Hoy en día los receptores GPS son extremadamente precisos

El GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros. Aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión.

El GPS funciona mediante una red de 27 satélites impulsados por energía solar en órbita sobre el globo, a 20.200 km. Con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra.

Tres de los 27 satélites actualmente en órbita son de repuesto y están listos para cambiarlos si alguno de los otros falla.

Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red. De ellos recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo. De tal modo mide la distancia al satélite mediante “triangulación” (método de trilateración inversa). La cual se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición.

Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS. Similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.

Cada satélite envía una señal electromagnética (una transmisión de microondas). Esta anuncia su presencia a cualquiera que disponga de un receptor en la Tierra listo para recibir la señal. Así, un receptor GPS puede captar la señal de cuatro satélites en cualquier momento. El ordenador incorporado utiliza estas señales para calcular la distancia precisa de cada uno de los cuatro satélites. Y a continuación calcula su posición exacta en el planeta dentro de los metros más próximos según estas distancias.

¿Cuántas señales se necesitan como mínimo?

De hecho, son necesarias las señales de un mínimo de sólo tres satélites para llevar a cabo el proceso de trilateración; el cálculo de su posición en la Tierra según su distancia desde los tres satélites. La señal del cuarto satélite es redundante y se utiliza para confirmar los resultados del cálculo inicial. Si la posición calculada de las distancias a los satélites A-B-C no concuerda con el cálculo basado en A-B-D, se prueban otras combinaciones hasta obtener un resultado coherente.

El proceso de medición de la distancia del satélite al receptor GPS se basa en señales cronometradas. Por ejemplo, a las 16:45 h justas, los satélites pueden empezar a emitir su señal. El receptor GPS también empezará a ejecutar la misma secuencia aleatoria a las 16:45 h de la hora local. Pero no emitirá la secuencia. Cuando el receptor capte la señal de los distintos satélites, habrá un intervalo de demora. Porque las microondas tardan una fracción de segundo en viajar a la velocidad de la luz desde el satélite hasta el receptor. El intervalo de demora se convierte fácilmente en la distancia de cada satélite. Las ligeras diferencias entre las señales de cada uno se utilizan para calcular la posición del receptor.

 

Fuente:pois-gps.com.ar


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