Qué es y como funciona un GPS
Si te has preguntado como funciona tu localizador GPS o simplemente tienes curiosidad, en este artículo te explico el significado de sus iniciales, qué tipo de dispositivos son y como funcionan.
Y si estás pensando en comprar uno nuevo, en esta guía te explico los mejores GPS para montañismo y senderismo.
Antes de entrar en materia…
¿Qué significan las iniciales GPS?
GPS es un acrónimo inglés que significa Global Positioning System, que en español se traduce como Sistema de Posicionamiento Global.
¿Qué es el GPS o Sistema de Posicionamiento Global?
Es un servicio que ofrece el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, donde a través de veinticuatro satélites en órbita a unos 22.000 kilómetros de distancia de la tierra, se proporciona información sobre la posición, navegación y cronometría de los usuarios.
El sistema está pensado para que en cualquier punto de la tierra, siempre haya al menos cuatro satélites visibles, y así poder determinar cualquier posición a través de la trilateración, muy similar a la triangulación.
La tecnología GPS va de la mano de los receptores GPS, dispositivos manejables y portátiles que pueden recibir este tipo de señales para decodificarlas y obtener la posición y altitud, con una precisión aproximada de entre 10 y 15 metros.
Tipos de sistema GPS
En la actualidad, existen varios sistemas de posicionamiento global operativos:
- GPS: es el más conocido y utilizado en todo el mundo. Fue desarrollado por el Departament de Defensa de los Estados Unidos, y en la actualidad es gestionado por las Fuerzas Especiales de Estados Unidos, pero sin un contexto militar. Más información en su web oficial.
- GLONASS: sistema gestionado por el Ministerio de Defensa de la Federación Rusa y cuenta con 31 satélites repartidos en tres planos orbitales a una altitud de 19.100 km. Muchos dispositivos son capaces de recibir datos de GPS y GLONASS pudiendo precisar al máximo la posición.
- Galileo: otro sistema de posicionamiento por satélite desarrollado por la Uninón Europea juntamente con la Agencia Espacial. En su versión de pago ofrece una precisión de hasta 1 cm.
- Compass: también llamado Beidou-2 es un proyecto financiado por la República Popular China. Aún no ha finalizado pero la intención es crear un sistema de navegación con 35 satélites.
¿Cómo funciona un localizador GPS?
Los localizadores GPS son dispositivos receptores capaces de interpretar las señales emitidas por los satélites que forman el Sistema Global de Navegación. Dependiendo del año de fabricación pueden interpretar señales de GPS, GLONASS o Galileo.
Los satélites envían constantemente señales de radio hacia la tierra a una velocidad próxima a la luz (299.792 km / segundo), proporcionando información acerca de su ubicación, estado de salud, tiempo en que ha emitido la señal, hora atómica, etc.
Este tipo de información se llama efemérides y es la que interpreta el dispositivo GPS.
Cuando un dispositivo GPS (ya sea el móvil, reloj o dispositivo) capta la señal, almacena la hora exacta y lo utiliza para calcular la distancia respecto al satélite.
La fórmula para el cálculo de la distancia es muy simple: Distancia = Velocidad x Tiempo (conocemos la velocidad y el tiempo, siendo la diferencia entre la hora de emisión de la señal y su recepción).
📝 Fórmula para calcular la distancia: Distancia = Velocidad x Tiempo
Una vez el dispositivo GPS conoce la distancia de al menos 3 o 4 satélites, puede utilizar la geometría para determinar su posición en tres dimensiones, es decir, la latitud, longitud y su altura.
El método matemático para determinar la posición se le llama trilateración, método similar a la triangulación pero con la diferencia que esta última utiliza medidas de ángulo y la trilateración usa las localizaciones conocidas de dos o más satélites.
¿Cómo funciona la trilateración?
A efectos prácticos, imaginemos la ubicación de tres satélites en un plano bidimensional, donde cada satélite conoce su posición.
Cuando el GPS recibe la señal de un primer satélite, este puede calcular la distancia (tal y como hemos comentado en el punto anterior) y crear una circunferencia a su alrededor utilizando la distancia como su radio.
En el momento de que el GPS capta la señal del segundo satélite, este crea otro círculo alrededor, creando una o varias intersecciones con el primero. Y con el último satélite pasa exactamente lo mismo, pero esta vez hay un punto de intersección que coincide con todas las circunferencias. Es el punto donde se encuentra el localizador GPS.
En el siguiente dibujo se puede entender de forma más práctica:
Dibujo explicativo sobre la trilateración con dispositivos GPS
Con toda esta información se aclaran todas las dudas acerca del GPS. Espero que te haya sido útil.
¿Hay alguna parte que no se entiende? ¿Conocías todos los sistemas GPS actuales? ¿Tienes alguna pregunta?
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