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¿Cómo funciona el seguimiento por GPS?

GPS

El GPS se encuentra en muchos dispositivos de uso cotidiano, pero en realidad no pensamos dos veces en lo que es, en cómo empezó todo y en dónde estaríamos sin esta importante tecnología.

Hoy en día, la tecnología GPS es muy común. Se puede encontrar en ordenadores, teléfonos y en nuestros coches. Pero, a pesar de ser tan común, mucha gente se sigue preguntando cómo funciona el seguimiento por GPS. El GPS es bastante sencillo de entender, una vez que se conocen los fundamentos de su funcionamiento, cómo se puede utilizar y hacia dónde se dirige el futuro de la tecnología GPS.

¿Qué es el GPS?

El GPS, que es la abreviatura de sistema de posicionamiento global, está formado por satélites que orbitan alrededor de la Tierra. Estos satélites se comunican con receptores que están en tierra y proporcionan la posición exacta de cada receptor. Actualmente hay treinta y un satélites operativos en el sistema GPS. Estos satélites fueron instalados por el ejército estadounidense a partir de 1989. Este sistema de satélites transmite señales para su propio uso, y otras señales que puede utilizar cualquier persona con esta tecnología. Esto permite a los fabricantes utilizar esta tecnología en sus dispositivos.

GPS sistema

Sistema de satélites

Estos satélites funcionan transmitiendo una señal hacia la tierra constantemente. La señal incluye su posición exacta, además de la hora medida a través de un reloj atómico. Un receptor capta la transmisión y calcula el tiempo que ha tardado la señal en llegar y lo compara con su propio reloj interno. El aparato capta la señal de un mínimo de tres satélites y los utiliza para determinar exactamente dónde se encuentra mediante un proceso denominado trilateración. El satélite transmite su trayectoria, que es el único tipo de información que se transmite. El receptor utilizará esta información para determinar la posición exacta del satélite en el espacio tridimensional como coordenadas.

Las órbitas planas se mantienen y planifican de manera que la mayoría de las zonas de todo el mundo estén a la vista de un mínimo de cuatro satélites. En condiciones perfectas, la posición de un receptor puede calcularse con una precisión de centímetros. La precisión de un receptor GPS varía en función de una serie de factores que van más allá de la cobertura. Esto puede incluir el tipo de satélites a la vista, las fuentes de interferencia y la sensibilidad.

Aplicaciones del GPS

Los sistemas de navegación giro a giro son el tipo más común de uso civil del GPS. Suelen venderse como sistemas independientes y a menudo se integran en coches y teléfonos. Por lo general, sus coordenadas son muy precisas, con un margen de dos o tres metros. Recuerde que los receptores GPS sólo proporcionan coordenadas por la constelación de satélites. El propio dispositivo debe convertirlas en una dirección utilizable que una persona pueda leer.

La forma de hacerlo puede variar. Algunos dispositivos requieren que el usuario instale mapas. El dispositivo puede entonces utilizar los mapas descargados para traducir algunas coordenadas en una dirección. Otros dispositivos, como los smartphones, se conectan a un sistema cartográfico en línea y transmiten las coordenadas recibidas a un programa cartográfico para obtener la dirección. Cada tipo de método tiene sus pros y sus contras. Los mapas que se descargan permiten un tiempo de respuesta más rápido y un mejor uso en zonas con mala recepción. Los mapas de Internet ofrecen información más actualizada y una disminución de la probabilidad de un mapa anticuado.

Un dispositivo de rastreo GPS funcionará según el mismo principio, aunque transmitirá sus datos a un servidor a través de Internet en lugar de mostrar la información. Su servidor aloja una plataforma a la que el usuario puede acceder para ver la ubicación pasada y actual de su dispositivo, además de otra información, como la velocidad. Muchos dispositivos transmiten los datos a través de una red celular. Sin embargo, algunos envían una señal por satélite, lo que permite su uso en cualquier lugar del planeta.

GPS en el movil

En el futuro, el GPS seguirá mejorando y ampliándose. La integración con muchos sistemas de navegación permitirá respuestas más precisas y una comunicación más rápida.

Precisión del GPS

En la precisión del GPS influyen muchos factores, como las efemérides, los errores del reloj de los satélites, los efectos atmosféricos y las posiciones de los satélites en el cielo.

Un dispositivo GPS suele mostrar en la pantalla una cifra de precisión. En condiciones ideales, puede ser una cuestión de pies. Los fabricantes suelen ser muy imprecisos a la hora de determinar esta cifra, por lo que nunca se sabe la precisión de las lecturas.

La precisión puede mejorar considerablemente si se utilizan datos secundarios de algún tipo de estación de referencia externa. Muchos dispositivos GPS de consumo tienen la opción WAAS, que utiliza una red formada por estaciones de referencia en tierra. Las lecturas de una de estas estaciones de referencia pueden utilizarse para corregir los errores de origen. Los datos de corrección se envían entonces a un satélite WAAS que puede transmitir la señal de vuelta a un dispositivo con receptor WAAS para mejorar la precisión.

La precisión de un GPS puede mejorarse utilizando datos secundarios de estaciones de referencia externas.

El DGPS, o Sistema de Posicionamiento Global Diferencial, es muy similar. Los datos de la estación de referencia en tierra se transmiten al GPS a través de teléfonos móviles, radios de onda larga o radio FM.

Desafíos del GPS

El GPS no está exento de desafíos, que los desarrolladores siguen mejorando.

El primero es la sincronización temporal entre los receptores GPS y los satélites individuales. Además, también hay problemas con las actualizaciones en tiempo real sobre la ubicación exacta de un satélite. Otros problemas son la medición precisa del tiempo de vuelo y, por supuesto, las interferencias con otras señales.

Las interferencias son la mayor queja que tienen muchos usuarios del GPS. Puede tratarse de obstáculos que interfieren con la señal GPS o de interferencias causadas por otras señales. Sin embargo, habrás notado que la intensidad y la precisión de la señal han mejorado a lo largo de los años y seguirán mejorando. Cuando el GPS estaba disponible por primera vez, su falta de precisión lo hacía muy poco fiable. Hoy en día, la precisión es nada menos que impresionante.

GPS en el campo

Datos interesantes sobre el GPS que probablemente no conozcas

  • ¿Sabías que el gobierno de EE.UU. es el propietario del GPS? La mayoría de la gente no lo sabe. El GPS nació durante la Guerra Fría. Todo comenzó con la disuasión nuclear, que implicaba la capacidad de lanzar armas nucleares contra el enemigo. Los submarinos nucleares podían acercarse a una costa en sigilo, lo suficientemente cerca como para lanzar un misil balístico hacia el continente. Sin embargo, para disparar con precisión uno de estos misiles desde un submarino era fundamental conocer su ubicación exacta. El GPS se diseñó como un medio más preciso para que los submarinos pudieran lanzar misiles balísticos.
  • Aunque la Guerra Fría terminó sólo cuatro años antes de que la Unión Soviética se derrumbara, el GPS fue plenamente operativo en 1995. Al principio, la señal de mayor calidad sólo se reservaba para uso militar. En el año 2000, el GPS se puso finalmente a disposición del público y se convirtió en un recurso nacional.
    La idea básica del GPS se basó en el Sistema de Navegación Decca y el LORAN, que se utilizaron durante la segunda guerra mundial para ayudar a la navegación de aviones y barcos a larga distancia.
  • El principio clave del sistema GPS era el efecto doppler. Los cambios en la frecuencia de las señales de los satélites del GPS sirven para identificar ubicaciones.
    Antes de que existiera el GPS, se utilizaba el sistema de navegación de la Marina. La necesidad de la Marina de contar con un sistema más rápido para las operaciones de alta velocidad es lo que les obligó a considerar si la navegación mediante satélites era una posibilidad.
  • El GPS se llamó inicialmente Navstar. El primer satélite para Navstar se lanzó en 1978. Se lanzaron diez satélites en total, pero sólo nueve de ellos llegaron a la órbita. En 1989 se lanzó el primer satélite GPS.
  • Un vuelo de Korean airlines fue derribado en 1983 por la Unión Soviética cuando el avión entró en el espacio aéreo soviético. Esto hizo que el presidente Ronald Reagan permitiera la libre disponibilidad del GPS para los civiles
  • Aunque el GPS se puso a disposición del público, las señales de alta calidad se reservaron para uso militar únicamente, hasta hace poco. En el año 2000 se eliminó esta práctica. Actualmente, el GPS disponible para los civiles es mucho más preciso.
  • La tecnología GPS se introdujo por primera vez en los vehículos en 1996.

Reflexiones finales

La precisión del GPS es la mejor que ha habido nunca y sólo va a seguir mejorando en los próximos años. Además, los dispositivos equipados con esta tecnología son más asequibles que nunca, cuando en el pasado había que pagar mucho para tener un dispositivo con tecnología GPS. Dependemos de esta tecnología para muchas cosas, desde encontrar un nuevo restaurante hasta llegar a tiempo a una entrevista de trabajo. El hecho de que se haya vuelto más fiable a lo largo de los años y menos propenso a las interferencias me indica que va a seguir avanzando en la dirección correcta.

¿Cómo funciona el GPS? Funciona con la ayuda de treinta y un satélites que emiten una señal a un receptor en tierra. Estos receptores se encuentran en vehículos, teléfonos, ordenadores, portátiles y otros tipos de dispositivos electrónicos como los telémetros de golf y las radios. Aunque mucha gente no le da mucha importancia al GPS, ha avanzado mucho a lo largo de los años y se ha convertido en un recurso fiable que podemos utilizar para navegar por nuevos lugares y del que dependemos para volver a casa sanos y salvos. La tecnología GPS sigue mejorando y expandiéndose, así que será interesante ver cómo progresa en los próximos años.