Sistema de Posicionamiento Global
El GPS (Global Position System) o Sistema de Posicionamiento Global, es un sistema de navegación que con un receptor apropiado permite conocer su posición en todo el planeta y con una impresionante precisión.
Es sistema se puede separar en tres partes:
Los Satélites:
El sistema GPS consta con una constelación de 24 satélites que depende del Departamento de Defensa de los EE.UU., pues es sistema fue creado originalmente para uso militar, pero en la proclamación presidencial de Ronald Reagan, este dispuso a principios de 1980 (el primer satélite fue lanzado en febrero de 1978), que el sistema de GPS estaría a disposición de todos los ciudadanos, pero tomando las precauciones necesarias para evitar el mal uso de esta tecnología (SA, "Accesibilidad selectiva").
Los satélites siguen órbitas en torno a la Tierra, a 22,2 Km de altitud, y con un periodo de 12 horas. Las 24 órbitas se disponen solo en seis planos orbitales, de forma que en cada uno de ellos hay cuatro satélites, y así cada punto de las seis órbitas, ve pasar un satélite cada 3 horas. Estas órbitas están en planos inclinados en 55° respecto del plano del ecuador terrestre, y entre ellas están inclinadas en 60° (6 * 60° = 360° = circunferencia completa). De esta forma los observadores que se encuentren a latitudes mayores que (+-) 55°, nunca tendrán un satélite de la constelación NAVSTAR (satélites de GPS) sobre sus cabezas. Con esta configuración se logra que siempre se observen al menos 8 satélites, desde cualquier lugar y en cualquier momento.
Datos del satélite:
Los satélites transmiten señales de microondas en dos bandas:
La primera banda llamada L1 está a 1575.42 MHz, y transmite el "servicio de posición estándar" o SPS (Standard Positioning Service), que es la señal de uso civil, la que esta expuesta al la "Accesibilidad selectiva" o SA (Selective Availability ), la que por seguridad, funciona mediante un sistema que degrada intencionalmente la señal, de la siguiente forma:
Exactitud confiable del SPS
Estos límites fueron dispuestos en 1994 por el plan general de radionavegación en EE.UU.
La segunda banda llamada L2 está a 1227,60 MHz, y transmite el "servicio de posición exacto" o PPS (Precise Positioning Service), a este protocolo sólo tienen acceso los receptores autorizados (militares de EE.UU., asociados y algunos civiles aprobados). Este sistema alcanza la siguiente precisión:
Exactitud confiable del PPS
Las señales son vigiladas desde tierra, siendo la principal unidad de control, la de la Base aérea de Schriver en Colorado EE.UU. Estos vigilan los relojes, efemérides y almanaques de los satélites.
La señal consiste básicamente de tres partes:
(los dos datos anteriores pueden ser almacenados en la memoria del receptor)
El receptor tiene a su cargo la labor de calcular el retraso con que recibió cada señal, y con ello calcular la posición al satélite que la envió. Luego debe triangular para calcular su posición actual. Para ello necesita la menos 3 satélites, con lo que puede determinar su ubicación horizontal (latitud y longitud), y con 4 puede ya dar su posición en el espacio tridimensional (estas cantidades son validas solo sí la configuración geométrica de los satélites en el cielo es apropiada).
Luego con sucesivas posiciones el Receptor puede determinar su velocidad y otros parámetros, lo que combinado con un software apropiado (interno o externo), permite realizar múltiples tareas que involucren conocer el movimiento y posición del observador.
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