La tecnología GPS, término que viene del inglés “Global Positioning System” y se traduce al español como sistema de posicionamiento global, está en el centro del servicio de UbiTec GPS Solutions México. En la actualidad, el GPS es algo que ya todos consideramos normal. Por lo tanto, pocos se preguntan cómo funciona. ¿Como funciona el GPS? ¿Tú conoces su funcionamiento? En esta publicación explicaremos la forma en la que los GPS utilizan señales satelitales para determinar su posición.

 

Comencemos por lo más básico. Vamos a definir qué es el GPS o sistema de posicionamiento global. Una vez que sepamos qué es el GPS podremos responder a la pregunta cómo funciona el GPS. El GPS es una red de aproximadamente 30 satélites. Estos satélites se mantienen en órbita alrededor de la tierra aproximadamente 20,000 kilómetros de altura.

 

¿Cómo funciona el GPS y cómo comenzó?

 

El sistema del GPS fue desarrollado originalmente por el gobierno de los Estados Unidos. Su propósito principal era la navegación militar. Sin embargo, hoy en día cualquier persona con un dispositivo GPS puede utilizar dicho sistema. Este dispositivo GPS puede ser un teléfono móvil, o un aparato más especializado. Por medio de dicho dispositivo GPS se puede enviar señales de radio qué los satélites transmiten unos a otros para determinar tu posición.

 

No importa en qué parte del planeta te encuentres, siempre habrá 4 satélites de GPS que serán visibles en todo momento. Cada uno de dichos satélites transmite información acerca de su posición y del tiempo actual de forma regular. Estas señales viajan a la velocidad de la luz y son interceptadas por tu dispositivo de GPS. Después, el dispositivo calcula qué tan lejos está cada satélite en base al tiempo que el mensaje se tardó en llegar.

 

¿Cómo funciona un GPS?

 

¿Un poco complicado, verdad? ¿Cuál es el funcionamiento del GPS? Vamos a simplificar un poco. Sintetizamos el proceso en cuatro pasos.

 

El primero de estos cuatro pasos involucra las estaciones rastreadoras utilizando señales de radio. Con estas señales de radio determina la órbita de los satélites GPS.

 

Para el segundo paso tenemos el centro de comando transmitiendo todos los datos recibidos del sistema de satélites GPS. Tercero, los satélites transmiten información del tiempo y su órbita a la tierra. Finalmente, los dispositivos de GPS calculan su locación utilizando toda la información que han recibido. Expliquemos estos cuatro pasos uno por uno.

 

1. ¿Como funciona el GPS? Las estaciones rastreadoras utilizan señales de radio para determinar la órbita de los satélites de GPS

 

Las señales de radio le permiten a dispositivos GPS localizar a los satélites flotando en la órbita de la tierra. De esta forma saben de dónde deben solicitar la información. Este primer paso es esencial pues los dispositivos GPS se basan en la posición de los satélites para determinar su propia posición.

 

2. El centro de comando transmite la información de la órbita, el tiempo y la locación de los otros satélites en el mismo sistema de GPS

 

Esta es información fundamental para el correcto funcionamiento de un GPS. El satélite determina su propia posición en relación a otros satélites GPS en el mismo sistema. Sin esta información el GPS no podrá calcular su posición.

 

3. Satélites GPS visibles envían de forma simultánea información de tiempo y orbita a la tierra.

 

El tiempo y la órbita son igualmente importantes pues el cálculo del GPS se basa en cuánto tiempo tarda la información en llegar. Es decir, calcula su relación relativa en base a la posición del satélite.

 

4. El dispositivo GPS calcula su posición en base a la información recibida

 

El dispositivo GPS utiliza la información recibida para determinar su localización. Esta información incluye la posición orbital de los satélites y el cálculo de la diferencia de tiempo de llegada de dicha información. Utilizando datos de la señal de al menos cuatro satélites puede definir con exactitud dónde se encuentra.

 

Esta es la manera en la que funciona el GPS. ¿Mucha tecnología para algo tan pequeño, verdad? En UbiTec Monterrey sabemos de tecnología. Por eso contamos con el mejor equipo en GPS para vehículos comerciales de todo tipo. ¿Quieres saber dónde está tu flotilla en todo momento? Contáctanos para más información.

 

¿Para qué se utilizan?

 

La imaginación es la única limitación de las posibilidades de las tecnologías de sistema de posicionamiento global (GPS). Los sistemas GPS son extremadamente versátiles y se pueden encontrar en casi cualquier sector industrial. Se pueden usar para realizar mapas de bosques, ayudar a los agricultores a cosechar sus campos y navegar aviones en el suelo o en el aire. 

 

Los sistemas GPS se utilizan en aplicaciones militares. Además, son una herramienta esencial para equipos de emergencia que intentan localizar a las personas que necesitan asistencia. Las tecnologías GPS a menudo funcionan en muchas áreas que normalmente no consideramos.

 

Las aplicaciones del sistema de posicionamiento global generalmente se dividen en 5 categorías principales:

 

1. Ubicación – determinar una posición.
2. Navegación – ir de un lugar a otro.
3. Seguimiento – seguimiento de objeto o movimiento personal.
4. Mapeo – creando mapas del mundo.
5. Tiempo – llevar el tiempo preciso al mundo.

 

¿Quién usa el GPS? ¿Cómo funciona el GPS?

 

Algunas de las aplicaciones para las que se utilizan actualmente los sistemas GPS en todo el mundo incluyen minería, aviación, topografía, agricultura, marina, recreación y militares.

 

Actualmente, los médicos, científicos, agricultores, soldados, pilotos, excursionistas, conductores de reparto, marineros, pescadores, despachadores, atletas utilizan el GPS.

 

De hecho, personas de muchos otros ámbitos de la vida utilizan los sistemas GPS de manera que su trabajo se hace más productivo, más seguro y más fácil. 

 

El GPS y los satélites militares

 

El receptor GPS también conoce la posición exacta en el cielo de los satélites en el momento en que enviaron sus señales. Entonces, el GPS cuenta con el tiempo de viaje de las señales GPS de tres satélites y su posición exacta en el cielo. Utilizando dicha información, el receptor GPS puede determinar su posición en tres dimensiones: este, norte y altitud.

 

Hay una complicación. Para calcular el tiempo que tardaron en llegar las señales GPS, el receptor GPS debe saber la hora con mucha precisión. Los satélites GPS tienen relojes atómicos que mantienen un tiempo muy preciso, pero no es posible equipar un receptor GPS con un reloj atómico. Sin embargo, si el receptor GPS utiliza la señal de un cuarto satélite, puede resolver una ecuación que le permite determinar la hora exacta, sin necesidad de un reloj atómico.

 

Si el receptor GPS sólo puede obtener señales de 3 satélites, aún puede obtener su posición, pero será menos preciso. Como señalamos anteriormente, el receptor GPS necesita 4 satélites para establecer su posición en 3 dimensiones. Si solo hay 3 satélites disponibles, el receptor GPS puede obtener una posición aproximada suponiendo que se encuentra en el nivel medio del mar.

 

Si realmente está en el nivel medio del mar, la posición será razonablemente precisa. Sin embargo, si se encuentra en las montañas, la posición calculada podría estar a cientos de metros de distancia. Un receptor de GPS moderno generalmente rastreará todos los satélites disponibles simultáneamente, pero sólo se utilizará una selección de ellos para calcular su posición.

 

¿Qué tan preciso es el GPS?

 

Depende. Los satélites GPS emiten sus señales en el espacio con cierta precisión, pero lo que recibe depende de factores adicionales. ¿Cuáles son dichos factores? La geometría del satélite, el bloqueo de la señal, las condiciones atmosféricas y las características o calidad del diseño del receptor.

 

Por ejemplo, los teléfonos inteligentes habilitados para GPS suelen tener una precisión dentro de un radio de 4,9 metros bajo cielo abierto. Sin embargo, su precisión empeora cerca de edificios, puentes y árboles.

 

Los usuarios de alta gama mejoran la precisión del GPS con receptores de doble frecuencia y sistemas de aumento. Estos pueden permitir el posicionamiento en tiempo real dentro de unos pocos centímetros, y mediciones a largo plazo en el nivel milimétrico.

 

¿Cómo funciona el GPS? ¿Cómo funciona la precisión del sistema?

 

El receptor GPS recibe una señal de cada satélite GPS. Los satélites transmiten la hora exacta en que se envían las señales. Al restar la hora en que se transmitió la señal desde el momento en que se recibió, el GPS puede decir qué tan lejos está de cada satélite. 

 

Conclusión del funcionamiento de un sistema de GPS

 

Esta es la manera en la que funciona un GPS. ¿Mucha tecnología para algo tan pequeño, verdad? En UBITEC México sabemos de tecnología. Por eso contamos con el mejor equipo en GPS para vehículos comerciales de todo tipo. ¿Quieres saber dónde está tu flotilla en todo momento? Contáctanos para más información.