Caracteristicas Del Gps

Introducción

El Sistema de Posicionamiento Global, mejor conocido como GPS (Global Positioning System) es un sistema de navegación basado en una red de 24 satélites denominada NAVSTAR, situados en una órbita geoestacionaria a unos 20.200 Km de la Tierra, y unos receptores GPS, que permiten determinar nuestra posición en cualquier lugar del planeta, de día o de noche y bajo cualquier condición meteorológica. Al no haber comunicación directa entre el usuario y los satélites, el GPS puede dar servicio a un número ilimitado de usuarios.

La red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y está gestionado por su Departamento de Defensa (DoD).

Los receptores GPS son extraordinariamente útiles para cualquier tarea de navegación, orientación, seguimiento de rutas, almacenamiento de puntos para posteriores estudios, etc.

Desarrollo

Historia y Desarrollo:

Dirigido por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, el Sistema de Posicionamiento Global se creó en 1973 para reducir los crecientes problemas en la navegación, y así poder localizar y manejar sus aviones, buques, vehículos y personal de tropa para su uso en combate.

En 1980, el presidente Ronald Reagan declaró que el GPS podía ser usado para cualquier tipo de fin civil. Sin embargo, por razones de seguridad, el GPS de uso civil no tenia la misma precisión milimétrica del GPS de uso militar. Esto lo lograban mediante el empleo de interferencias electrónicas, con las que el Pentágono se aseguraba la exclusividad del pleno acceso a la precisión del GPS. Con esto lograban aumentar el error nominal en el cálculo de la posición de aproximadamente 15 m. a unos 100 m.

Esto fue hasta el primero de marzo del 2000, cuando el Departamento de Defensa de Estados Unidos decidió descodificar la señal del GPS, permitiendo a los usuarios civiles disponer de toda la exactitud que es capaz de proporcionar esta tecnología.

Al ser un sistema que supera las limitaciones de la mayoría de los sistemas de navegación existentes, el GPS consiguió gran aceptación entre la mayoría de los usuarios. Desde los primeros satélites, se ha probado con éxito en las aplicaciones de navegación habituales. Como puede accederse a sus funciones de forma asequible con equipos pequeños y baratos, el GPS ha fomentado muchas aplicaciones nuevas.

Partes del Sistema de Posicionamiento Global:

'GPS'

El Sistema de Posicionamiento Global consta de tres divisiones: espacio, control y usuario. La división espacio incluye la red de 24 satélites denominada NAVSTAR y los cohetes Delta que lanzan los satélites desde Cabo Cañaveral, en Florida, Estados Unidos. Los satélites GPS se desplazan en órbitas geoestacionarias a 20.200 Km. de altitud, invirtiendo 12 horas en cada una de las órbitas. Éstas tienen una inclinación de 55° para asegurar la cobertura de las regiones polares. La energía la proporcionan células solares, por lo que los satélites se orientan continuamente dirigiendo los paneles solares hacia el Sol y las antenas hacia la Tierra. Cada satélite cuenta con cuatro relojes atómicos.

La división control incluye la estación de control principal en la base de las Fuerzas Aéreas Falcon, en Colorado Springs, Estados Unidos, y las estaciones de observación situadas en Falcon AFB, Hawai, en la isla de Ascensión en el Atlántico, en Diego García en el océano Índico, y en la isla Kwajalein en el Pacífico sur. Las divisiones de control utilizan las medidas recogidas en las estaciones de observación para predecir el comportamiento de las órbitas y relojes de cada satélite. Los datos de predicción se conectan a los satélites para transmitirlos a los usuarios. La división control también se asegura que las órbitas de los satélites GPS permanezcan entre los límites y de que los relojes no se alejen demasiado del comportamiento nominal.

La división usuario es un término en principio asociado a los receptores militares. Los GPS militares utilizan equipos integrados en armas de fuego, armamento pesado, artillería, helicópteros, buques, submarinos, carros de combate, vehículos de uso múltiple y los equipos individuales para soldados. Además de las actividades básicas de navegación, su aplicación en el campo militar incluye designaciones de destino, apoyo aéreo, municiones `terminales' y puntos de reunión de tropas. La lanzadera espacial está dotada de un Sistema de Posicionamiento Global.

Con más de medio millón de receptores de GPS, los usuarios civiles tienen una división propia, grande y diversa. Incluso antes de que todos los componentes de los satélites estuvieran en órbita, los investigadores utilizaban el Sistema de Posicionamiento Global para adelantar días o semanas los métodos oficiales de investigación. El GPS se usa hoy en aeroplanos y barcos para dirigir la navegación en las aproximaciones a los aeropuertos y puertos. Los sistemas de control de seguimiento envían camionetas y vehículos de emergencia con información óptima sobre las rutas. El método denominado `granja de precisión' utiliza el GPS para dirigir y controlar la aplicación de fertilizantes y pesticidas. También se dispone de sistemas de control de seguimiento como elemento de ayuda a la navegación en los vehículos utilizados por excursionistas.

'GPS'

Funcionamiento:

Cada satélite procesa dos tipos de datos: las Efemérides que corresponden a su posición exacta en el espacio y el tiempo exacto en UTM (Universal Time Coordinated), y los datos del Almanaque, que son estos mismos datos pero en relación con los otros satélites de la red, así como también sus órbitas.

Cada uno de ellos transmite todos estos datos vía señales de radio ininterrumpidamente a la Tierra. Cuando nosotros encendemos nuestro receptor GPS portátil y apuntamos la antena hacia el cielo, empezamos a captar y recibir las señales de los satélites (el receptor GPS no envía ninguna señal de radio, sólo las recibe), empezando por la más fuerte, de manera que puede empezar a calcular la distancia exacta hasta ese satélite, así como saber dónde buscar los demás satélites en el espacio.

Para esto se obtienen las distancias entre el receptor y el satélite por medio del retardo temporal entre que el satélite envía la señal hasta que el receptor la recibe.

'GPS'

Entonces obtendremos la ecuación de un esferoide (1 ecuación por cada satélite), donde la intersección de todos estos esferoides da la posición del usuario.

Los

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