Qué es el GPS. Cómo funciona el GPS. Aplicaciones del GPS

Básicamente, el GPS es un sistema electrónico de información creado por el ejército norteamericano y que comenzó a ser usado por ellos en 1972. En realidad era mucho más una base para pruebas que una herramienta de auxilio. Muchos ajustes fueron necesarios antes de llegar a la versión actual.

Sin embargo, y dada su utilidad y versatilidad para la ubicación precisa de un punto geográfico, tras algunos pocos años dejó los cuarteles y se instaló en el ámbito civil, llegando hasta hoy convertida en una de las herramientas más importantes, junto con el teléfono celular, con las que cuenta la humanidad.

Si quieres saber todo lo que el sistema GPS tiene para ofrecerte, no dudes en seguir leyendo este completo post.

¿Qué es el GPS?

GPS (Global Positioning System) es la abreviatura de Global Positioning System. Es un sistema de radionavegación basado en satélites desarrollado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos de América que permite a cualquier usuario saber su localización, velocidad y altura, las 24 horas del día, bajo cualquier condición atmosférica y en cualquier punto del globo terrestre.

La historia del GPS comienza después de la segunda guerra mundial, cuando el Dpto. de Defensa de los EEUU se empeñó en encontrar una solución para el problema del posicionamiento global preciso y absoluto. Pasaron varios proyectos y experiencias durante los siguientes 25 años, incluyendo Loran, Transit y otros.

Todos estos sistemas permitían determinar la posición global pero eran limitados en precisión o funcionalidad. Sin embargo a comienzos de la década de 70 se vislumbró una idea que resolvería todos los problemas de los anteriores sistemas, de la mano de un nuevo proyecto llamado GPS.

Para entender cómo funciona el sistema de posicionamiento global, primero tenemos que saber que el GPS está compuesto por tres componentes: el espacial, el de control y el de usuario.

El componente espacial está constituido por una constelación de satélites en órbita terrestre aproximadamente a 20200 km, distribuidos en 6 planos orbitales. Estos planos están separados entre sí por aproximadamente 60 en longitud y tienen inclinaciones próximas a los 55 en relación al plano ecuatorial terrestre. Fue concebido de manera que existan como mínimo 4 satélites visibles por encima del horizonte en cualquier punto de la superficie y en cualquier altura.

El componente de control está constituido por 5 estaciones de rastreo distribuidas a lo largo del globo y una estación de control principal (MCS- Master Control Station). Este componente rastrea los satélites, actualiza sus posiciones orbitales y calibra y sincroniza sus relojes. Otra función importante es determinar las órbitas de cada satélite y prever su trayectoria durante las 24 horas siguientes. Esta información es enviada a cada satélite para después ser transmitida por este, informando al receptor local donde es posible encontrar el satélite.

El componente del usuario incluye todos aquellos que usan un receptor GPS para recibir y convertir la señal GPS en posición, velocidad y tiempo. Incluye además todos los elementos necesarios en este proceso, como las antenas y el software de procesamiento.

¿Cómo funciona el GPS?

Los fundamentos básicos del GPS se basan en la determinación de la distancia entre un punto: el receptor, a otros de referencia: los satélites. Sabiendo la distancia que nos separa de 3 puntos podemos determinar nuestra posición relativa a esos mismos 3 puntos a través de la intersección de 3 circunferencias cuyos radios son las distancias medidas entre el receptor y los satélites. En la realidad, son necesarios como mínimo 4 satélites para determinar nuestra posición en el globo correctamente, pero dejemos eso para después.

Cada satélite transmite una señal que es recibida por el receptor, éste, por su parte mide el tiempo que las señales tardan a llegar hasta él. Multiplicando el tiempo medido por la velocidad de la señal (la velocidad de la luz), obtenemos la distancia receptor-satélite, (Distancia= Velocidad x Tiempo).

Sin embargo el posicionamiento satelital no es así de simple. Obtener la medición precisa de la distancia no es tarea fácil. La distancia puede ser determinada a través de los códigos modulados en la onda enviada por el satélite (códigos C/A y P), o por el análisis de la onda portadora. Estos códigos son complicados. El receptor fue preparado de modo la que solamente descifre esos códigos y ninguno más, de este modo él está inmune a interferencias generadas por fuentes naturales o intencionales. Esta es una de las razones para la complejidad de los códigos.

¿Cómo se usa un GPS?

La tecnología GPS ya se encuentra en muchos dispositivos portátiles que utilizamos en nuestra vida diaria. Existen muchos modelos de teléfonos celulares, relojes, computadoras de mano, notebooks y rastreadores de automóviles. El uso más popular es en los vehículos, utilizados como sistema de navegación de mapas, ideal para orientar a los conductores distraídos. El GPS también es muy utilizado en la industria de la aviación civil y comercial, y es igualmente solicitado en la navegación marítima. Todos se benefician con esta tecnología. Cabe destacar que algunos países, cómo Siria, Corea del Norte y Egipto, prohíben el uso del GPS.

El uso de cualquier modelo de receptor GPS es relativamente simple, aunque una lectura del manual y algo de conocimiento sobre orientación geográfica marcarán una gran diferencia. Si queremos «exprimir» un GPS de determinado modelo, debemos inscribirnos en algún curso, navegar por los tantos foros que existen o buscar un amigo que tenga algún modelo de GPS similar y sepa adentrarnos en el fascinante mundo de la navegación asistida por satélites.

El mercado dispone de varios fabricantes de receptores GPS y todos tienen modelos de bajo costo, que pueden ser instalados en el parabrisas del vehículo o inclusive en el cinto, mientras se transita por los caminos, suministrando también la altitud y la velocidad con precisión. Algunos modelos posibilitan la descarga de datos en una computadora o viceversa. Es posible trazar una ruta en la computadora y enviar la ruta preestablecida al GPS para que luego él nos guíe.

Cuando es programado con anticipación, va a ayudarte a localizar los puntos previamente definidos o una ruta que trazaste en nuestra PC o que alguien recorrió anteriormente y la descargó de otro GPS. En trabajos de campo este dispositivo puede marcar la geolocalización de una casa, el lugar de un accidente, áreas de sembrado o cualquier coordenada geográfica que se necesite.

Así como cualquier otro dispositivo de radio, el GPS necesita ver el cielo para recibir las señales transmitidas por la red de satélites. En días muy nublados y con GPS económicos, es probable que el GPS no logre obtener señal suficiente, en estos casos es mejor esperar algunos minutos en el lugar hasta que el dispositivo logre captar señal.

Si vamos utilizar el GPS para operaciones delicadas, debemos optar por un GPS que posibilite la colocación de una antena externa, que debe ser instalada en la parte más elevada del vehículo, como el techo o baúl. De esta forma la visualización del cielo es más clara que si se estuviera utilizando la antena interna del GPS, dentro del vehículo. Si el modelo no tiene opción para una antena externa, debe fijarlo en el parabrisas de manera que la antena logre la mayor visibilidad del cielo posible.

Disponibilidad de GPS

El GPS es un dispositivo inteligente que a partir de señales emitidas de una red de 24 satélites, garantiza la localización geográfica en cualquier punto del planeta. Si bien el precursor de este sistema fue el gobierno de los EUA, lo cierto es que en la actualidad, existen otros sistemas de GPS operando en el mundo, ya que tanto Rusia como la República Popular China como la Unión Europea.

Esto es debido a que hasta el año 2000 el Departamento de Defensa de Estados Unidos ponía muchas trabas para la utilización de la transmisión de estas señales por civiles y terceros. Los dispositivos GPS de uso civil no lograban operar con una precisión menor a 90 metros. Lo que estaba hecho para ayudar, terminaba confundiendo y entorpeciendo.

Los problemas se disiparon después de la firma de una ley que declaraba el fin de la interferencia que impedía la transmisión eficaz de las señales del sistema. Actualmente, Rusia y Estados Unidos son los países propietarios de los dos sistemas operativos en el mundo, pero como mencionamos, los europeos y los chinos ya tienen sus sistemas GPS en fase de prueba que van a ser lanzados en un futuro no muy distante.

El hecho de contar con varios sistemas GPS es muy importante ya que el sistema norteamericano, por ejemplo, podría dejar de ser gratuito en cualquier momento, si el Departamento de Defensa de Casa Blanca así lo decide. a cuentan con un sistema propio, que se integra a los demás.

Aplicaciones del GPS

El GPS o Sistema de Posicionamiento Global es una tecnología moderna que es usada principalmente para localizar la posición de un objeto. El objeto puede ser cualquier cosa desde vehículos hasta un ser humano. El sistema GPS está disponible al público desde hace 20 años. Hoy en día, el sistema GPS es utilizado en prácticamente en todas las actividades de la vida humana.

El GPS en los teléfonos móviles: El avance de la tecnología GPS es utilizada en la industria de la telefonía móvil. Algunos teléfonos móviles están basados en la red 3G.Los teléfonos móviles de hoy usan el sistema de satélite de posicionamiento global.

El receptor del GPS en los teléfonos móviles recibe la señal transmitida por el satélite de posicionamiento global. Esto ayuda a determinar la localización, el tiempo y la velocidad del objeto es decir, del dispositivo celular.

El GPS en vehículos personales: Lo que funciona para un teléfono móvil también funciona para vehículos tales como autobuses, camiones, coches y hasta motos. La tecnología GPS está siendo usada mayormente para seguir la posición y el movimiento de los vehículos. El uso del sistema GPS en su vehículo lo ayuda a usted a localizar con exactitud la ruta de su vehículo.

El GPS en la policía: La tecnología del Sistema de Posicionamiento Global es también es usada por la policía para realizar seguimiento criminales con salidas monitorizadas.

El GPS en las consolas de los juegos: El sistema GPS es usado en varios consolas de juegos permitiendo posicionar realmente a los jugadores en un mapa. En el mercado existen juegos realmente muy conocidos y populares que aprovechan esta tecnología para el entretenimiento.

Los mapas y la cobertura del GPS

Todas las ciudades están cubierta por satélites GPS. Y muchas veces por falta de información por parte de los fabricantes, muchas personas pueden confundir la cobertura del software con la cobertura del sistema satelital.

Algunos softwares de navegación poseen mapas de calles y rutas de algunas ciudades y países, pero, dependiendo del equipo, no todas las ciudades están cubiertas por el sistema. Esto quiere decir que existen ciudades en las que no se detallan los nombres de las calles, los sentidos de marcha y demás cuestiones del tránsito.

Sin embargo, que el software no cuente con esta posibilidad, no significa que la ciudad no esté cubierta por el sistema satelital GPS. Aquella o aquellas ciudades, solamente no poseen un mapa que represente sus calles en el equipo.

Actualmente están disponibles en el mercado varios softwares de mapas para GPS por ejemplo: Nokia Maps, Tom Tom y Garmin, entre muchos otros. Cada uno posee una biblioteca de mapas de calles y rutas de ciudades de cualquier parte del mundo. Es posible que alguno de esos programas carezca algún mapa de alguna ciudad del interior y otro lo tenga. Esto significa, nuevamente, que el programa no tiene en sus archivos dicha ciudad aunque ésta tenga cobertura GPS. En caso de situarse en alguna ciudad con estas características, el GPS solamente va a indicar la posición en latitud y longitud, ilegible para la mayoría de las personas. Es decir que las limitaciones de cobertura de mapas de ciudades dependen del software operativo con que cuentan los dispositivos GPS, no del sistema propiamente dicho.

Los mejores dispositivos son los que permiten la instalación de varios programas, como las tablets, celulares inteligentes y notebooks. Los GPS vehiculares generalmente vienen con un programa instalado que no puede ser modificado, solamente actualizado con nuevos mapas y más información. Por lo tanto, a la hora de elegir un GPS, lo más importante es saber los detalles del software instalado. El programa detalla las ciudades que incluye y los puntos de interés mapeados, entre otras cosas.