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Sistemas de posicionamiento anteriores al GPS.

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El sistema de navegación GPS ha sido una evolución de tecnologías anteriores como han sido el GNSS  (sistema global de navegación por satélite) es una constelación de satélites que transmite rangos de señales indicados para el posicionamiento y localización en cualquier parte de la tierra  (aire, mar, tierra). Estos permiten indicar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado como resultado de la transmisión de señales provenientes de constelaciones de satélites artificiales de la Tierra para fines variados como pueden ser económicos, estratégicos, de ocio,…

Los sistemas de navegación basados en satélites artificiales pueden dar  información a los usuarios sobre la posición y la hora (cuatro dimensiones) con una gran exactitud, en cualquier parte del globo terráqueo, las 24 horas del día  independientemente de las condiciones climatológicas. Un  precursor temprano  de los sistemas de navegación por satélite fueron los sistemas terrestres LORAN y Omega, en lugar de los satélites  utilizaron los radiotransmisores de baja frecuencia (100 kHz) terrestres. Dichos mecanismos difundían un latido de radio desde una localización “maestra” conocida, seguido por pulsos repetidos desde un número de estaciones “esclavas”. La diferencia  entre la recepción y el envío de la señal en las estaciones auxiliares era controlado, permitiendo de este modo  comparar a los receptores  el retraso entre la recepción y  entre enviados.El sistema permite  conocer la distancia a cada una de las estaciones auxiliares.

 El Transit,  un sistema desarrollado por el ejército de Estados Unidos en los años 1960 fue el primer sistema de navagación por satélites y  se fundamentaba  en el efecto Doppler. Los satélites viajan en lineas conocidas y transmiten sus señales en una frecuencia conocida.  Debido al movimiento del satélite con respecto al receptor hay una pequeña diferencia entre frecuencias (recibida – difundida)  Observando  este cambio de frecuencia  en intervalos cortos, el receptor puede indicar su localización a un lado o al otro del satélite; el estudio  de varias de estas medidas, más el conocimiento exacto de la órbita del satélite  indican una posición exacta.

La radionavegación por satélite se haya en el cálculo de una posición sobre la superficie terrestre calculando las distancias de un mínimo de tres satélites de posición conocida. La altitud se consigue con un cuarto satélite  y  la exactitud de la ubicación final viene determinada por  la precisión de los cálculos. Un receptor recibe las señales de sincronización emitida por los satélites que contiene la posición del satélite y el tiempo exacto en que ésta fue transmitida y a la vez la posición del satélite se transmite en un mensaje de datos que se superpone en un código que sirve como indicación de la sincronización.

Los cronómetros atómicos son los únicos que tienen la máxima precisión para dar la posición.(tiempo)  Por dicho motivo,  el satélite lleva un reloj atómico que está  sincronizado con todos los satélites en la constelación. El receptor compara el tiempo de la difusión – recepción para calcular el tiempo de transmisión de la señal.  Este tipo de cronómetros son imprescindibles en  los satélites que conforman las constelaciones GNSS y pueden contribuir a definir patrones de tiempo. Un cuarto satélite mejora la sincronización.El número de satélites y sus órbitas es básico para tener cobertura mundial.

La posición se obtiene con la medida de varios cálculos (distancias, puntos de corte, …).  Un receptor móvil  la señal se mueve por el desplazamiento del mismo  mientras recibe las señales de varios satélites.  Para minimizar errores, se utilizan diferentes combinaciones de señales y satélites.

Con la colaboración de JJ Opcional

Imágenes:  Creative Commons

 

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