Funcionamiento del GPS ¡Conoce su sistema global!

Conocer sobre el funcionamiento del GPS es de gran importancia, ya que es un dispositivo altamente empleado hoy en día en diversas áreas que ha brindado muchas ventajas, se explicará sobre ello en esta información.

Funcionamiento del GPS

El GPS permite tener conocimientos de todos los puntos en el que se puede ubicar, las personas hacen uso de este dispositivo para poder tener una orientación correcta, considerando los movimientos que pueden presentarse y más, ha destacado un gran avance a la época actual, ya que anteriormente las personas tenían que fijarse en diversos aspectos para poder tener una idea su ubicación, como lo era el sol, las estrellas y otros.

Hoy en día se cuentan con más de treinta satélites en la tierra que permiten que el GPS pueda funcionar,  los cuales se caracterizan por tener un comportamiento alrededor del planeta, que se logra completar aproximadamente en doce horas, se ubican en distintas zonas de órbitas de tal manera que sea posible mostrar transmisiones a todos los lugares, las señales que estos brindan es conocido como efeméride, siendo las que llegan a los GPS.

El funcionamiento del GPS se basa en la recepción de las señales de los satélites, entonces ocurre combinación de las mismas que establecen la formación de una triangulación, lo cual permite conocer las posiciones, con respecto a las distancias esto puede variar según el dispositivo que se esté empleando, generalmente se requieren de como mínimo cuatro conexiones para que este funcionamiento sea posible.

La información que se puede conocer a partir de ellos es de longitud, latitud, altitud, dependiendo del equipo que se esté empleando se necesitará de una cierta cantidad de señales por parte de satélites para que se pueda recibir cada una de esta información, en algunos casos pueden requerirse, dos, tres o más, por lo tanto, es un punto que debe considerarse para el funcionamiento del GPS.

Sincronización

Una de las características que se exhibe por parte del funcionamiento del GPS son sus resultados exactos, los cuales vienen dado debido que presentan una sincronización correcta, esto es posible, ya que los profesionales en el área han realizado un proceso satelital para que presenten una sincronización de tipo de reloj atómico, este estudio ha permitido que conozcan la ubicación exacta y se consideren correctamente sus movimientos.

Para que el proceso se lleve a cabo correctamente, es importante que las órbitas se encuentren en una posición exacta, cada cierto tiempo se realiza un estudio para asegurar que todo se encuentra en orden, ya que en la atmósfera pueden tenerse ciertos cambios que afecten a su ubicación, por lo tanto, es requerido que cada cierta cantidad de años se realicen cambios de satélites, de esta manera el funcionamiento del GPS es correcto.

Este tiempo suele sobreapasar los diez años, de tal forma, que la vida de cada satélite cada año pueda desarrollarse y llegue alcanzar mucho más, por ello se presenta que actualmente pueden llegar a abarcar los quince años, además de ello contarán con mejoras en su funcionamiento, exhibirán mejores resultados, precisión, resistencia y muchos otros aspectos necesarios.

Uso

Uno de los aspectos más importantes sobre este dispositivo es su variedad en aplicaciones, ya que el funcionamiento del GPS se realiza tanto en la tierra, como datos del aire, en el mar, ya que estos son capaces de recibir las señales en lugares que tienen complejidad para ello, por ello, las personas que se dedican al área comercial, aviación, marina, y otros hacen uso del GPS, ya que la información de ubicación es de gran importancia para ellos.

Una de las características relevantes que presenta el GPS es su facilidad de uso, que permite que las persona ahorren gastos que generalmente llevan a cabo para conocer ciertos datos, y ya que su precisión es óptima, es el método más recomendado, por lo tanto, se ha resaltado que los topógrafos hacen uso de este dispositivo en su área laboral, donde les permite obtener datos de metros de distancia con mucha precisión.

Otras de las aplicaciones son para actividades básicas, como para los ciclistas, esquiadores, excursiones y otros, que requieren de una orientación para encontrar su camino sin problemas, sin embargo, también puede emplearse para el uso diario, donde las personas pueden seguir distancias hasta donde desee llegar, siendo una alta ventaja que se observa actualmente, ya que permite ahorrar mucho el tiempo.

Los autos son otras de los equipos que requieren del funcionamiento del GPS, ya que las personas necesitan llegar a un destino y puede que no conozcan la ruta exacta, por lo tanto, para ahorrar tiempo y permitir una situación óptima, el GPS puede brindar inmediatamente el camino que debe seguir, para ello es necesario que ocurra una transmisión de datos ideal con respecto a la ubicación del coche, existen variedades de funcionamientos que pueden ser más avanzados.

Actualmente, para las personas que hacen uso del GPS en sus autos, se ha observado un funcionamiento de mayor avance, es posible que se lleve a cabo un seguimiento con respecto a su ubicación, mostrar cuál es el mejor camino para llegar a su destino, sin embargo, puede existir más de una opción, esto ha destacado como ha avanzado el uso del GPS, que constantemente se observa en los dispositivos móviles.

Precisión

Como se ha indicado anteriormente, la precisión del GPS es una de sus características más relevantes, y aún más en tiempos actuales, ya que tanto su diseño, mecanismo, desarrollo general han exhibido mejoras, entre ellas presentarse funcional en multicanales, lo cual se exhibe paralelamente, se encuentran doce de ellos, los cuales reciben las señales de los satélites estableciendo una conexión que funciona óptimamente sin importar donde se encuentre.

Sin embargo, se debe considerar que ciertos cambios atmosféricos pueden influenciar en su precisión, generar ciertas variaciones que sean errores, específicamente se nombra al GPS Garmin, el cual exhibe una precisión de quince metros, actualmente estos han resaltado una gran mejora logrando alcanzar los tres metros, sin la necesidad de hacer uso de otros tipos de dispositivos como participante.

Uno de los aspectos importantes es la existencia del GPS diferencial, este específicamente permite tener una corrección de las señales que pueden lograr alcanzar hasta los cinco metros, generalmente estos son los más empleados debido a su alta precisión, basándose en la recepción de señales en una red, ya que existe una transmisión totalmente corregida, entonces significa que llegará sin ningún tipo de problemas.

Sistema

Los satélites se encuentran ubicados en una órbita que está a más de doce mil kilómetros de la tierra, esta se encuentra en su alrededor, de tal forma que presentan un movimiento frecuentemente, generalmente se logran completar dos órbitas en un día, por lo que se resalta la velocidad de los satélites que van a unas siete mil millas por hora, lo cual es posible, dado que los satélites se alimentan de energía proveniente del sol así como su energía de reserva.

Esta energía de reserva es funcional en baterías para el momento en que no se encuentren rayos solares, y para que estos se puedan encontrar en actividad de vuelo constantemente, cuentan con propulsores que funcionan en los cohetes, de esta manera se exhibe el funcionamiento ideal.

En los tiempos actuales se han presentado un avance de gran importancia en la tecnología, por lo tanto, se debe a conocer a detalle sobre el mismo, se recomienda leer sobre para qué sirve la tecnología.

Curiosidades

Además de tener en cuenta cómo es el funcionamiento del GPS, es importante resaltar distintos puntos o aspectos que vienen por parte del mismo, primeramente se indica que la aparición del primer satélite a este dispositivo fue realizado en el año 1978, a medida que transcurrieron los años se fueron adicionando más de ellos, logrando completar los veinte y cuatro satélites en el año 1994, indicando que su duración era de diez años cada uno.

A medida que se van presentando sus reemplazos, entonces estos deben ser ubicados en las órbitas debidamente, considerando que su peso es aproximado a dos mil libros y puede tener casi veinte pies de anchos, se emplean distintos procesos y equipos que permiten su envío de la manera correcta, de tal forma que su funcionamiento sea óptimo, ocurra un envío de señales adecuados para el funcionamiento del GPS.

Señal

Considerando la transmisión de señales por parte de los satélites, se debe tomar en cuenta que son dos tipos, estas son de radio con una potencia leve y se diferencian por ser L1 Y L2, en el caso de los GPS civiles estos hacen uso de la L1, siendo una frecuencia aproximada a los 1575,42 MHz, estas señales tienen una transmisión en la línea visible, o sea que pueden pasar por aquellos materiales como el plástico, el vidrio o en el caso de las nubes.

Uno de los aspectos importantes de la L1 es que no tienen la posibilidad de pasar por sólidos como los edificios, casas, montañas y otros, estas señales se encuentran compuestas por bits, específicamente tres de ellos como códigos, los pseudoaleatorios, son aquellos que se basan en datos de almanaque, los cuales permiten que sea posible lograr conocer cuál satélite está realizando la transmisión, mediante una información tabulada.

Estas tablas indican donde se encuentran ubicados cada uno de los satélites, de tal forma que sea posible conocer su ubicación mediante la información obtenida, ya que siempre en el día se presentan en ese punto, por lo tanto, esta información son datos de efemérides que exhiben los aspectos relacionados con el satélite, para los almanaques sé específica la condición del mismo, cuál estado exhibe, los datos horarios con respecto a su ubicación y más.

Por lo tanto, se exhibe la importancia de las señales, ya que permitirán conocer información específica con respecto al satélite, y entre lo más destacado tener una ubicación y posición del mismo.

Aspectos que ofuscan la señal

Las señales que se trasmiten no siempre pueden encontrarse de la forma ideal, ya que existen diversos elementos o factores que pueden degradarla, esto quiere decir que su precisión puede disminuir, ya que la está afectando directamente, por lo tanto, se han realizado una alta cantidad de estudios para hallar cuáles son los factores de mayor relevancia que influyen en la señal que es enviada, considerándose los siguientes puntos.

Retardos de ionosfera y troposfera

Cuando las señales pasan por la atmósfera se presenta una disminución en la misma, sin embargo, los satélites han sido creados con un sistema de protección y control para este tipo de retardos, de tal forma que puedan arreglar este defecto en el momento y no influya gravemente, por lo tanto, son errores que logran ser corregidos.

Multipath de señal

Los edificios, montañas y otros, que tienen una altura relevante, pueden ser como retardadores de la señal, debido que no permiten el paso de la misma, lo que quiere decir que no ocurre una recepción adecuada, ya que suele tardar más el proceso, esto genera fallas y errores, por lo tanto, no se encuentra como una situación ideal.

Errores de reloj del receptor y orbitales

El receptor se caracteriza por contar con un componente reloj, que no es de alta precisión como en el caso de los atómicos que se encuentran con los satélites, lo que quiere decir, que en el caso de punto de recepción estos son aspectos que pueden generar errores en la llegada de señal y causa al menos una pequeña variación.

Por parte de los orbitales, se exhibe poca exactitud en la posición del satélite, lo que quiere decir, que son datos de efemérides que no exhiben un dato exacto, hay cierta variación en ellos, por lo tanto son errores que deben ser considerados durante el funcionamiento del GPS.

Número de satélites visibles

La cantidad de satélites es de mucha importancia, debido que si el receptor de señales logra ubicar una gran cantidad entonces la precisión es mucho mejor, considerando que existen muchos elementos como los edificios, montañas y otros que generan una interferencia de la señal así como el no permitir su continuación de envío, generando errores, no solo de tiempo, posición, sino también de una lectura exacta.

Por lo tanto, se toma en cuenta el sombreado de los satélites, siendo datos que exhiben su ubicación de manera relativa, en ciertos plazos de tiempo, por lo tanto esto es posible de leer cuando se presentan cumpliendo ciertos ángulos entre ellos mismos, esta geometría no es posible de obtener de manera precisa cuando estos se encuentran posicionados en línea o en conjunto, por lo tanto, es un tiempo en específico.

Degradación intencional de la señal

Este tipo de errores se realiza por las personas de forma intencional, donde llevan a cabo acciones que no permiten el paso de señales por parte de los satélites, estos puede llevarse a cabo por algún tipo de ataque o defensa, se ha visto por parte de las autoridades de países cuando no desean que se comparta alguna información o que se haga uso de las señales óptimas en precisión, son casos que pueden ocurrir.

Sistemas de Navegación

Cuando se habla del sistema de navegación GPS se resalta el GNSS, este es el de mayor reconocimiento, sin embargo, es importante tomar en cuenta que también existen otros tipos, con cualidades relevantes, lo que hace énfasis en la importancia de conocerlos.

Galileo

Este sistema de navegación fue desarrollado en la Unión Europea, por parte del área espacial así como de tecnología, estos cuentan con al menos treinta satélites ubicados en la órbita, que se encuentra a más de veinte mil kilómetros, los cuales establecen una conexión con sensores que están ubicados en distintos puntos de la tierra, su funcionamiento es de tipo civil, lo que quiere decir que puede ser empleado por diversos tipos de dispositivos.

Entre las características principales se resalta su alta precisión por contar con una frecuencia doble, además su rendimiento es óptimo en frente a los diversos factores que pueden causar lentitud en el pase de las señales.

Glonass

Rusia llevo a cabo la creación de su sistema de navegación Glonass, el cual cuenta con un funcionamiento libre que constantemente exhibe actualizaciones para tener mejoras relevantes, el uso de este sistema necesita de al menos tres satélites de tal forma que sea posible llegar a formar una triangulación, permitiendo conocer información con respecto a sus ubicaciones, así como indicar el punto en el que se encuentra el receptor.

Beidou

Es el sistema de satélite por parte de China, el cual comenzó a funcionar desde el año 2011 a partir de dos constelaciones satelitales, a medida que fueron transcurriendo años fue aumentando la cantidad hasta los treinta y cinco, se basa en recibir información por parte de la estación de control central, quienes se encargan de enviar las señales a los usuarios para la realización consultas y a su vez logran recibir una respuesta.

El GPS es uno de los dispositivos que han destacado un desarrollo en la tecnología en general, así como muchos otros, le recomendamos leer sobre ejemplos de tecnología.