domingo, 1 de mayo de 2011

Sistema de posicionamiento global

¡Hola amigos! Bienvenidos a otra entrada más de 'Las TIC y el mundo laboral', como siempre, los domingos, no trabajo entre semana; hoy os hablaré del popular sistema de posicionamiento global, más comunmente conocido como GPS por su nombre en inglés Global Positioning System. Dicho sistema permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con un márgen de error de tan solo unos pocos metros. 

Historia:

El sistema fue creado en sus orígenes por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos en los orígenes de la Carrera Espacial, en la cual competían con la Unión Soviética. En 1957, cuando los soviéticos lanzaron el satélite Sputnik I, los Estados Unidos lo interpretaron como una amenaza por su semejanza a un misil balístico; lo cual desarrolló la Carrera Espacial.

Funcionamiento:

El GPS utiliza una red de 27 satélites que orbitan sobre la Tierra a más de 20.000 Km (comúnmente son conocidos 24, pero el sistema GPS utiliza dichos 24 más 3 de 'respaldo'). El receptor debe ser localizado para conocer su posición por un mínimo de tres satélites, permitirá la triangulación del cuerpo, es decir, se mide la distancia entre el receptor y el satélite. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la posición 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 sistema de Navegación por Satélite está compuesto por:

  • Sistema de satélites: Formado por 24 satélites con órbitas sincronizadas para cubrir todo el globo terráqueo y distribuidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno (sin olvidar los 3 de respaldo). Funcionan a partir de energía eléctrica obtenida a partir de los paneles solares.
  • Estaciones terrestres: Envían información de control a los satélites para controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de todos ellos.
  • Terminales receptoras: Indican la posición en la que están; conocidas también como unidades GPS, son los sistemas que podemos adquirir  comunmente en casi cualquier tienda de electrónica.
Fuentes de error: 

Aunque se garantiza una precisión con un márgen de unos pocos metros de error, hay diversos medios por los que un sistema GPS puede fallar en cuanto a la precisión:
  • La ionosfera, nos daría un error de ± 5 metros.
  • El tiempo de Efemérides, nos daría un error de ± 2'5 metros.
  • El reloj satelital, nos daría un error de ± 2 metros.
  • La distorsión multibandas, nos daría un error de ± 1 metros.
  • La troposfera, nos daría un error de ± 0'5 metros.
  • Los posibles errores numéricos, nos darían un error de ± 1 metro o menos.
Claro que, para contrarrestar los efectos negativos existe el llamado DGPS o GPS diferencial, que es un sistema que proporciona a los receptores de GPS correcciones de los datos recibidos de los satélites GPS, con el fin de proporcionar una mayor precisión en la posición calculada.

Satélite NAVSTAR GPS:


Estación de DGPS:


Un ejemplo visual de la constelación GPS en conjunción con la rotación de la Tierra:


Aquí os dejo un vídeo sobre el funcionamiento de los GPS:





 

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