El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación basado en satélites compuesto por una red de 24 satélites colocados en órbita por el Departamento de Defensa de EE. UU. El GPS fue originalmente destinado para aplicaciones militares, pero en la década de 1980, el gobierno hizo que el sistema estuviera disponible para uso civil. El GPS funciona en cualquier condición climática, en cualquier lugar del mundo, 24 horas al día. No hay tarifas de suscripción ni cargos de configuración para usar GPS.
¿Cómo funciona el GPS?
Los satélites del Sistema de Posicionamiento Global transmiten señales a equipos en el suelo. Los receptores GPS reciben pasivamente las señales de los satélites; no transmiten. Los receptores GPS requieren una vista despejada del cielo, por lo que solo se utilizan al aire libre y a menudo no funcionan bien en áreas boscosas o cerca de edificios altos. Las operaciones de GPS dependen de una referencia de tiempo muy precisa, que es proporcionada por relojes atómicos en el Observatorio Naval de EE. UU. Cada satélite GPS tiene relojes atómicos a bordo.
Cada satélite GPS transmite datos que indican su ubicación y la hora actual. Todos los satélites GPS sincronizan sus operaciones para que estas señales repetitivas se transmitan al mismo instante. Las señales, que se mueven a la velocidad de la luz, llegan a un receptor GPS en momentos ligeramente diferentes porque algunos satélites están más lejos que otros. La distancia a los satélites GPS se puede determinar estimando la cantidad de tiempo que tardan sus señales en llegar al receptor. Cuando el receptor estima la distancia a al menos cuatro satélites GPS, puede calcular su posición en tres dimensiones.
Siempre hay al menos 24 satélites GPS operativos. Los satélites, operados por la Fuerza Aérea de EE. UU., orbitan con un período de 12 horas. Se utilizan estaciones terrestres para rastrear con precisión la órbita de cada satélite.
¿Determinando la posición?
Un receptor GPS “sabe” la ubicación de los satélites, porque esa información está incluida en las transmisiones de los satélites. Al estimar qué tan lejos está un satélite, el receptor también “sabe” que se encuentra en algún lugar de la superficie de una esfera imaginaria centrada en el satélite. Luego determina los tamaños de varias esferas, una para cada satélite. El receptor se encuentra donde estas esferas se intersectan.
¿Qué tan preciso es el GPS?
El GPS responde cinco preguntas simultáneamente:
“¿Dónde estoy?”
“¿A dónde voy?”
“¿Dónde estás?”
“¿Cuál es la mejor manera de llegar allí?”
”¿Cuándo llegaré allí?”
¡El GPS es el único sistema hoy que puede mostrar tu posición exacta en la Tierra en cualquier momento, en cualquier clima, sin importar dónde estés!
La precisión de una posición determinada con GPS depende del tipo de receptor. La mayoría de las unidades GPS de mano tienen una precisión de aproximadamente 10-20 metros. Otros tipos de receptores utilizan un método llamado GPS Diferencial (DGPS) para obtener una precisión mucho mayor. El DGPS requiere un receptor adicional fijo en una ubicación conocida cercana. Las observaciones realizadas por el receptor estacionario se utilizan para corregir las posiciones registradas por las unidades móviles, produciendo una precisión mayor a 1 metro.
Cuando se creó el sistema, se insertaron errores de temporización en las transmisiones de GPS para limitar la precisión de los receptores GPS no militares a aproximadamente 100 metros. Esta parte de las operaciones de GPS, llamada Disponibilidad Selectiva, fue eliminada en mayo de 2000.
Desarrollo del GPS:
El GPS fue diseñado por el ejército de EE. UU. El concepto comenzó a finales de los años 60, pero el primer satélite no se lanzó hasta febrero de 1978. En 1989, la Corporación Magellan introdujo el primer receptor GPS de mano. En 1992, el GPS se utilizó en la Operación Tormenta del Desierto. En marzo de 1996, el presidente decidió hacer que el GPS fuera gratuito para los usuarios civiles.
Descripción del sistema GPS:
El GPS tiene tres segmentos:
El segmento espacial ahora consta de 28 satélites, cada uno en su propia órbita a aproximadamente 11,000 millas náuticas sobre la Tierra.
El segmento de usuario consiste en receptores, que puedes sostener en tu mano o montar en tu automóvil.
El segmento de control consiste en estaciones terrestres (cinco de ellas, ubicadas en todo el mundo) que aseguran que los satélites estén funcionando correctamente.
segmentos del sistema gps
GPS para uso civil
Al principio, el ejército no quería permitir que los civiles usaran GPS, temiendo que los contrabandistas, terroristas o fuerzas hostiles lo utilizaran. Finalmente, cediendo a la presión de las empresas que construyeron el equipo, el Departamento de Defensa hizo que GPS estuviera disponible para fines no militares, con algunas restricciones. El 1 de mayo de 2000, el presidente Clinton levantó las restricciones y anunció que la opción de degradar las señales de GPS civiles durante emergencias se eliminaría para 2010. El gobierno federal está comprometido a proporcionar tecnología GPS para usos pacíficos a nivel mundial, de forma gratuita.