El Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
es un sistema de navegación basado en la localización
mediante satélites. El GPS está compuesto por
una constelación de satélites que órbitan
la tierra.
El GPS fue originalmente un sistema militar. En los años
80 del siglo 20 el gobierno de los Estados Unidos decidió
abrirlo al uso civil. esto hizo que se desarrollaran equipos
GPS
portátiles y GPS
de panel que hoy en día se han desarrollado de
manera espectacular. El sistema GPS y sus correspondientes
receptores Gps, funcionan en cualquier lugar de mundo, 24
horas al día, con cualquier meteorología y además
de forma totalmente gratuita. Posiblemente usted esté
a punto de disfrutar de alguno de los múltiples modelos
de GPS
terrestres que tenemos a su disposición.
¿Quien puede usar el GPS?
Montañeros, ciclistas, pilotos, tropas, aventureros
de campo a través, marinos, pescadores, cazadores,
globeros, pilotos de ultraligero, viajeros de vacaciones o
negocios, tipógrafos, ingenieros, pueden usar el sistema
GPS,. Es decir cualquiera que requiera o se beneficie de un
sistema preciso de navegación y medida, o quien quiera
ir a un lugar sin perderse y de manera eficaz, se puede unir
a los usuarios de la tecnología GPS.
¿Como
funciona el GPS?
El GPS está compuesto por 24 satélites geosincrónicos
que órbita la tierra dos veces al día en una
órbita muy precisa y transmite la información
a la tierra. Los receptores Garmin® GPS reciben esa información
y mediante triangulación calculan al posición
exacta del usuario GPS. Esta posición puede ser presentada
en la unidad GPS mediante coordenadas o
presentándola
en un mapa móvil que puede incluir calles, puntos
de interés y detalles geográficos y topográficos.
Un receptor GPS deberá captar y asegurar la
señal GPS de 3 satélites para calcular
la posición y determinar el camino recorrido.
Una vez que se ha determinado la posición del
usuario, el receptor GPS calcula toda la información
adicional, como es por ejemplo la velocidad, el rumbo,
el camino que recorre el receptor GPS, la distancia
al destino, la distancia recorrida, la hora del orto
y el ocaso y mas cosas.
¿Como de preciso es el Gps?
Hoy en día
los receptores GPS son extremadamente precisos. Los receptores
GPS de Garmin están diseñados con el sistema
multicanal en paralelo que puede recibir y asegurar la señal
de hasta 12 satélites GPS de forma rápida. Pueden
mantener la señal segura incluso dentro de follaje
denso o zonas urbanas con edificios altos. Ciertos factores
atmosféricos y otras fuentes de error pueden afectar
la precisión de los receptores GPS Garmin®, cuya
precisión normal es de 15 metros.
Los nuevos receptores GPS Garmin tienen capacidad WAAS
(Wide Area Augmentation System), que puede mejorar la precisión
de forma excepcional hasta los 3 metros, sin necesidad de
tener ningún equipo adicional ni pago alguno. Los usuarios
de GPS pueden también obtener una mejora sustancial
del precisión con GPS diferencial (DGPS), que corrige
la señal GPS hasta una precisión de entre 3
y 5 metros. Este sistema consiste en una red de torres receptoras
en tierra de señales GPS, que la corrigen y retransmiten
al receptor GPS. Para recibir estas señales corregidas,
el usuario deberá tener un receptor y antena diferencial
GPS, además de su receptor GPS.
El
sistema de satélites GPS
Los 24 satélites
que componen la constelación espacial del sistema GPS
órbitan la tierra a una distancia aproximada de 19.000
km por encima de nuestras cabezas. Estos satélites
GPS se encuentran en constante movimiento, realizando 2 órbitas
completas en menos de 24 horas. Estos satélites GPS
viajan a una velocidad aproximada de 11.000 km por hora.
Los satélites GPS obtienen la electricidad mediante
energía solar. Tienen además abordo unas baterías
como sistema de emergencia para el mantenerlos funcionando
en el caso de eclipse solar. Para mantenerlos siempre en la
órbita correcta tienen unos pequeños cohetes
que son indispensables para la exactitud del sistema GPS.
Hay también otros interesantes datos sobre los satélites
del sistema GPS.
El Departamento de defensa Norteamericano le llama NAVSTAR
en vez de GPS.
El primer satélite GPS de lanzo en 1978.
Todas la constelación de satélites GPS se completo
en 1994.
Cada satélite GPS se construye para durar alrededor
de 10 años, por lo que la construcción, lanzamiento
y puesta en órbita de nuevos satélites GPS en
constante.
Cada satélite GPS pesa aproximadamente 900 kilos y
tiene una envergadura de mas de 5 metros con los paneles solares
extendidos.
El transmisor de cada satélite GPS es de solo 50 vatios
o menos.
Cual es la señal electromagnética
del GPS
Los Satélites GPS transmiten dos señales de
radio de baja potencia, que se designan como L1 y L2. Los
receptores GPS civiles utilizan la señal L1 cuya frecuencia
es de 1575.42 MHz en la banda de UHF. Las señales GPS
se propagan en línea de vista, lo que significa que
son capaces de atravesar nubes, cristal y plástico
pero no son capaces de atravesar la mayoría de objetos
sólidos como son edificios y montañas.
La señal GPS tiene tres diferentes bits de información,
un código seudo aleatorio, un dato efemérico
y un dato de almanaque.
El código seudoaleatorio
es simplemente un nº de identificación que
identifica el satélite GPS que está transmitiendo
la información. Se puede ver este nº en la
pantalla de satélites de su receptor GPS Garmin,
puesto que este identifica que satélite GPS está
recibiendo.
El dato de efeméride
es constantemente transmitido por cada satélite GPS,
contiene información importante sobre el estatus del
satélite GPS, es decir si todo es correcto allí
arriba o no. Además manda el día y la hora.
Está parte de la señal es esencial para la determinación
de la posición GPS
El dato de almanaque le dice al receptor GPS donde debería
estar el satélite GPS en cada momento a lo largo del
día. Cada satélite GPS transmite el dato de
almanaque mostrando la información orbital para ese
satélite y para cualquier otro satélite del
sistema GPS.
Fuentes de error de la señal GPS
Los factores
que pueden degradar la señal GPS y por lo tanto afectar
a la precisión del GPS pueden ser los siguientes:
Retrasos ionosfera y troposfera. la señal del satélite
GPS de enlentece mientras atraviesa la atmósfera. El
sistema GPS usa un calculador interno para medir un error
medio de retraso, para parcialmente corregir este tipo de
error.
Señales múltiples. Esto ocurre cuando la señal
GPS es reflejada por objetos tales como edificios o superficies
rocosas antes de llegar al receptor GPS, lo que incrementa
el tiempo de viaje de la señal causando un error.
Error del reloj
del receptor GPS. Los relojes internos del receptor GPS no
es tan preciso como el reloj atómico que portan los
satélites GPS abordo, por lo que se puede producir
un pequeño error.
Errores orbitales del satélite GPS. También
conocido como errores de efemérides, es la imprecisión
de la localización que el satélite GPS transmite.
Nº visible de satélites GPS visibles. Cuantos
mas satélites pueda ver el receptor GPS, mas preciso
será. Los edificios, montañas, interferencias
electrónicas e incluso algunas veces la vegetación
densa, pueden bloquear la recepción de la señal
GPS, causando errores de posición o la perdida de la
información de nuestra posición. Normalmente
los receptores GPS no funcionan dentro de edificios, ni debajo
del agua, ni bajo tierra.
Geometría y sombra del satélite GPS. Esto se
refiere a la posición relativa de los satélites
a una cierta hora. Existe una geometría ideal cuando
los satélites GPS están colocados en ángulos
grandes entre ellos. La geometría pobre es el resultado
de satélites GPS colocados en línea o muy agrupados
Degradación intencionada de la señal GPS del
satélite. Existe la posibilidad de degradar selectivamente
la señal GPS de forma intencionada. Esta degradación
la adopta el departamento de defensa de los Estados Unidos
y tiene la intención de prevenir la utilización
por parte de adversarios enemigos. Esta degradación
que estuvo en vigor inicialmente, fue apagada en mayo del
año 2000, lo que se tradujo en una mejora sustancial
de la precisión en los receptores GPS.
