6.1
Información general sobre el GPS
Conceptos básicos sobre GPS
El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) es un
sistema de radionavegación de tipo espacial. Consta de 24 satélites que giran
en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de aproximadamente 11,000
millas y de estaciones terrestres. El GPS brinda a los usuarios información
exacta sobre la posición, la velocidad y el tiempo. Puede acceder a él en
cualquier parte del mundo y en la mayoría de las condiciones climáticas.
El sistema de GPS fue creado en 1973 por el Departamento de Defensa de
los Estados Unidos con el propósito de reducir la proliferación de las ayudas
de navegación. Al crear un sistema sólido que superaba las limitaciones de
muchos de los sistemas de navegación que existían anteriormente, el GPS se
volvió atractivo para un espectro de usuarios más amplio. Desde su creación,
el GPS ha logrado resultados satisfactorios en aplicaciones clásicas, como
la aviación y la navegación marítima. A partir de ese momento, resultó útil
para una amplia variedad de personas, ya que se puede acceder a sus
funcionalidades usando un equipo pequeño y económico. Lo que antes sólo
estaba disponible en equipos muy costosos, Cobra Electronics Corporation se
lo ofrece a través de una línea de receptores GPS manuales de alta calidad,
a un costo accesible.
A P É N D I C E
Información general
Cómo funciona el sistema GPS
El GPS utiliza una red global de 24 satélites que transmiten señales de radio a
la Tierra desde una órbita terrestre alta. Afortunadamente para los usuarios,
Estados Unidos ha ofrecido el uso del sistema en forma gratuita a la
comunidad internacional. Muchos grupos de usuarios internacionales han
aceptado el GPS como base de su sistema de navegación satelital para
aplicaciones civiles a nivel internacional.
El servicio del GPS proporciona a los usuarios información de posicionamiento
sumamente exacta en cualquier parte de la superficie terrestre o cerca de
ésta. Para ello, cada uno de los 24 satélites emite señales a los receptores en
tierra. El GPS determina la ubicación calculando la diferencia entre el
momento en que se envía la señal y el momento en que se la recibe. Los
satélites del GPS llevan relojes atómicos que miden el tiempo con gran
exactitud. La información horaria se incorpora en los códigos transmitidos por
el satélite para que el receptor pueda determinar de forma continua la hora a
la que se transmitió la señal. La señal contiene datos que el receptor GPS
utiliza para calcular la ubicación de los satélites y para realizar otros ajustes
necesarios para lograr un posicionamiento exacto. El receptor GPS utiliza la
diferencia entre la hora de recepción y la hora de difusión de la señal para
calcular la distancia, entre el receptor y el satélite. Con información de la
distancia a cuatro satélites y la ubicación de cada satélite al enviar la señal,
el receptor puede calcular su propia posición tridimensional: latitud, longitud
y altitud. Generalmente se considera que el GPS consta de tres segmentos:
control, espacio y usuario.
Segmento de control
El segmento de control del GPS está compuesto por la estación de control
maestra, las estaciones de monitoreo y las antenas terrestres.
La estación de control maestra, ubicada en la Base Falcon de la Fuerza
Aérea de Estados Unidos, en Colorado Springs, Colorado, EE.UU., al enviar
la señal, es responsable de la gestión general de los centros remotos de
monitoreo y transmisión. Como centro de las operaciones de apoyo, calcula
los errores de posición o de reloj de cada satélite, utilizando la información
recibida de las estaciones de monitoreo. Luego "ordena" a las antenas
terrestres correspondientes que transmitan la información correctiva
nuevamente a ese satélite.
Las cinco estaciones de monitoreo están ubicadas en la Base Falcon de la
Fuerza Aérea de Estados Unidos en Colorado, Hawaii, la Isla de la Ascensión
del océano Atlántico, el atolón Diego García, en el océano Índico, y la Isla
Kwajalein en el océano Pacífico Sur. Cada estación de monitoreo verifica con
precisión la altitud, la posición, la velocidad y el estado general de los satélites
en órbita. El segmento de control utiliza las mediciones recabadas por las
estaciones de monitoreo para predecir la órbita y el reloj de cada satélite.
Los datos de predicción son transmitidos a los satélites para luego ser
retransmitidos a los usuarios. El segmento de control también garantiza que
las órbitas y los relojes de los satélites del GPS permanezcan tal como se
diseñaron. Una estación puede rastrear hasta 11 satélites por vez. Cada
estación realiza esta "revisión" dos veces por día, cuando los satélites
completan su viaje alrededor de la Tierra.