Cómo funciona el GPS?

¿Cómo funciona el GPS?

El SPG o GPS: sistema de posicionamiento global) oNAVSTAR-GPS1 es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Para situar una posición, el GPS se basa en la triangulación, un principio matemático que determina la posición exacta de un punto conociendo las distancias de éste a otros tres puntos de ubicación conocida. Para ello solo hay que trazar tres circunferencias imaginarias con centro en los puntos conocidos y cuyos radios coincidan con la distancia del punto a determinar. Las tres circunferencias se cortan en un único punto: la posición a determinar.

En los últimos años, el GPS ha aumentado su popularidad al incluirse en multitud de sistemas como la automoción, la robótica o incluso en nuestros móviles. En el GPS podemos distinguir tres niveles diferentes: el segmento espacial, el de control y el de usuario

El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante "triangulación" (método de trilateración inversa), la cual se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.

El segmento de control está formado por una estación base situada en EE.UU (hay otra de reserva), cinco estaciones que supervisan los satélites a partir de la señal antes descrita y otras estaciones encargadas de enviar datos a los satélites.

Por último, el nivel de usuario es el formado por los receptores que reciben la señal de los satélites (receptor del coche, teléfono móvil, etc.) y que procesan las señales para poder estimar la posición y velocidad.

Así pues, en teoría, solamente es necesario

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