2.2. GPS
Los sistemas de posicionamiento global o GPS (Global Positioning System) permiten determinar la posición de objetos, personas o vehículos con una precisión hasta de centímetros en cualquier parte del mundo.
Los elementos de los sistemas de posicionamiento global son:
- Un conjunto de satélites artificiales, que están orbitando alrededor de la Tierra.
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| Imagen de El pak en Wikimedia Commons. Dominio público |
- Estaciones terrestres, que supervisan el funcionamiento del sistema.
- Receptores, con mapas incorporados, redes de carreteras o planos que ayudan al usuario del sistema a localizar una localización determinada.
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| Receptor GPS Imagen de Classdf en Wikimedia Commons. Licencia CC |
El GPS consta de una red de 24 satélites en órbita a 20.000 km con trayectorias sincronizadas y que cubren toda la superficie terrestre. Esos satélites son utilizados como puntos de referencia para las ubicaciones en la superficie de la Tierra.
Actividad
El funcionamiento del sistema GPS se basa en el principio matemático de la triangulación para dar las coordenadas (longitud y latitud), la altura y el tiempo en los que se encuentra un objeto.
Funcionamiento del GPS
El funcionamiento del sistema GPS se basa en el principio matemático de la triangulación, como los sistemas antiguos de navegación.
Supongamos que queremos saber nuestra posición exacta. Para calcularla tendremos que conocer a qué distancia estamos respecto a tres de esos satélites para así "triangular" nuestra posición en cualquier lugar de la Tierra.
A su vez la distancia a cada satélite se determinará midiendo el tiempo que tarda una señal de radio, emitida por él mismo, en alcanzar nuestro receptor de GPS, pues conocemos la velocidad de la señal, la velocidad de la luz c = 300000 km/s.
En la siguiente presentación se explica cómo se realiza la triangulación.
¿Cómo podemos saber donde están exactamente los satélites? Todos ellos están a unos 20.000 km de altura en el espacio.
Esta altura es un gran beneficio para este caso, porque algo que está a esa altura está bien despejado de la atmósfera. Eso significa que orbitará de manera regular y predecible mediante ecuaciones matemáticas sencillas.
En tierra, todos los receptores de GPS tienen un calendario programado que les informan donde está cada satélite en el espacio, en cada momento.
Además las órbitas de los satélites son muy exactas, aunque con el fin de mantenerlas así, los satélites de GPS son monitoreados de manera constante por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, que utilizan radares muy precisos para controlar constantemente la exacta altura, posición y velocidad de cada satélite.
