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GPS: antecedentes, composición del sistema y localización de un punto. Por JJ Opcional.

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Antecedentes del sistema GPS.

 

La armada estadounidense consiguió esta tecnología de navegación utilizando satélites para llegar a los sistemas de navegación de sus flotas observaciones de posiciones actualizadas y exactas. Así nació el sistema TRANSIT, que quedó en funcionamiento en 1964, y hacia 1967 estuvo al alcance, además, para uso comercial.

Las actualizaciones de posición, en ese entonces, estaban funcionando cada 40 minutos y el observador debía estar casi quieto para poder obtener información exacta.

Después, en esa misma década y gracias a la fabricación de los relojes atómicos, se fabrico una constelación de satélites, llevando cada uno de ellos uno de estos relojes y estando todos en orden con base en una referencia de tiempo determinado.

En 1973 se juntaron los programas de la Armada y el de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (este último teniendo una técnica de señal codificada que proveía datos exactos usando una señal modulada con un código de PRN (Pseudo-Random Noise: ruido pseudo-aleatorio), en lo que se llamo Navigation Technology Program (programa de tecnología de navegación), posteriormente llamado como NAVSTAR GPS.

Entre 1978 y 1985 se fabricaron y lanzaron once satélites prototipo experimentales NAVSTAR, a los que continuaron otras generaciones de satélites, hasta finalizar la constelación actual, a la que se declaró con «capacidad operacional inicial» en diciembre de 1993 y con «capacidad operacional total» en abril de 1995.

En 2009, el gobierno de los Estados Unidos dio el servicio normalizado de fijación de la posición para cubrir las necesidades de la OACI, y ésta aceptó la ayuda.

 

Composición del sistema GPS.

Debido a que el GPS tiene que encontrar la señal emitida por al menos 4 satélites para poder averiguar su posición, una vez que cualquier tipo de receptor es recién instalado, éste debe ejecutar una secuencia llamada arranque en frío. Esto quiere decir que buscará la señal de cada uno de los 27 satélites y basándose en los que encuentre autentificara su satélite de origen y entonces podrá calcular su posición. Esto conlleva que el tiempo que tardará en calcular su posición por primera vez será entre 5 y 10 minutos, basándose en la calidad de la señal que reciba. Una vez que el receptor consiga estos datos, los próximos cálculos serán mucho más rápidos, del orden de 0,3 s y de 1 min en reinicio.

De la misma forma, si el receptor se encuentra localizado en algún lugar cerrado, como un estacionamiento, no podrá detectar la señal de los satélites y por lo tanto no podrá averiguar su posición en ese instante. Sin embargo, se han fabricado receptores GPS de alta sensibilidad que si pueden detectar señales satelitales más flojas, aunque estas sean atenuadas por paredes o condiciones atmosféricas adversas, aunque no en ambientes hostiles para las señales, como lo son estacionamientos subterráneos, etc

Localización de un punto por el método de triangulación.

Hoy en día, las redes de triangulación a gran escala han sido cambiadas por el Sistema global de navegación por satélite (GNSS), establecidas desde la década de 1980. Sin embargo, muchos de los puntos de control de los anteriores estudios aún perduran como valiosos elementos históricos del paisaje, tales como los pilares de hormigón establecidos para la retriangulación de Gran Bretaña (1936-1962), o los puntos de triangulación del arco geodésico de Struve (1816-1855), proclamados por la UNESCO Patrimonio de la Humanidad.En este tema, la triangulación por GPS trata en averiguar la distancia de cada una de las tres señales respecto al punto de medición. Conocidas las tres distancias se fija fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Además es fundamental conocer las coordenadas o posición de cada uno de los satélites. Con este método se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. Este método se llama trilateración.

 

Con la colaboración de JJ Opcional.

Imágenes: Creative Commons

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