Definición de GPS
GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamiento Global) es un sistema global de navegación por satélite (Global Navigation Satellite System, GNSS) que permite determinar con gran precisión la ubicación geográfica de un dispositivo receptor en cualquier parte del mundo.
El sistema GPS fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y actualmente es operado y mantenido por este organismo. La constelación GPS consta, en la actualidad, de al menos 24 satélites operativos que orbitan la Tierra a unos 20.200 km de altitud, distribuidos de modo que, en cualquier momento y lugar, un receptor GPS pueda captar señales de al menos cuatro de ellos. Esta cantidad puede variar debido a actualizaciones y mejoras constantes en la red, por lo que normalmente hay más de 24 satélites en funcionamiento.
¿Cómo funciona?
El GPS se basa en la trilateración: el dispositivo receptor capta señales de al menos cuatro satélites. Cada satélite transmite su posición y la hora exacta. Comparando el tiempo que tarda la señal en llegar desde cada satélite, el receptor calcula su distancia a cada uno y determina su posición exacta (latitud, longitud y altitud).
Ejemplo: Un smartphone con GPS utiliza señales de varios satélites para mostrar en un mapa la ubicación precisa del usuario.
Historia y precisión
En sus primeras décadas, el GPS incluía una función llamada Disponibilidad Selectiva (S/A), que introducía un error intencional en la señal civil para limitar la precisión, por razones de seguridad nacional. Este error podía ser de 15 a más de 100 metros. Sin embargo, la Disponibilidad Selectiva fue desactivada el 2 de mayo de 2000, mejorando significativamente la precisión para todos los usuarios.
Hoy en día, la precisión típica del GPS civil es de entre 5 y 10 metros. Para aplicaciones que requieren aún mayor exactitud, como la topografía, existen técnicas como el GPS diferencial (DGPS), que emplean estaciones terrestres para corregir errores y logran precisiones de centímetros.
Sistemas similares al GPS
- GLONASS: Sistema ruso de navegación por satélite, ofrece cobertura global y es ampliamente utilizado junto al GPS en muchos dispositivos modernos.
- Galileo: Sistema europeo, enfocado en servicios civiles de alta precisión y seguridad.
- BeiDou: Sistema chino, también con cobertura global y en constante expansión.
Muchos dispositivos actuales son compatibles con varios de estos sistemas simultáneamente, lo que mejora la precisión y confiabilidad de la ubicación.
Principales aplicaciones del GPS
- Navegación terrestre, marítima y aérea: Guiado de vehículos y aeronaves, navegación personal, mapas y rutas.
- Agricultura de precisión: Optimización de siembra, riego y cosecha.
- Búsqueda y rescate: Localización de personas extraviadas o en emergencias.
- Gestión de flotas: Seguimiento de vehículos en tiempo real.
- Topografía e ingeniería: Medición precisa de terrenos y obras.
Ejemplo: Un reloj deportivo con GPS permite a atletas registrar su recorrido, velocidad y distancia recorrida durante entrenamientos.
Constelación GPS
Ventajas y desventajas del GPS
- Ventajas:
- Disponibilidad global y uso gratuito para civiles.
- Precisión suficiente para la mayoría de las aplicaciones cotidianas.
- Compatible con otros sistemas GNSS para mayor confiabilidad.
- Desventajas:
- Su precisión puede verse afectada por obstáculos físicos (edificios altos, bosques densos, túneles).
- Dependencia de la visibilidad directa de los satélites.
- Consumo de batería elevado en dispositivos móviles durante el uso continuo.
TTFF: el tiempo para la primera posición satelital
TTFF es la abreviatura de la expresión en inglés Time To First Fix (Tiempo para la primera posición). Es el tiempo que tarda un receptor GPS en adquirir las señales de los satélites y los datos de navegación necesarios para calcular su ubicación inicial. Un TTFF rápido es importante para la experiencia del usuario en aplicaciones móviles y de navegación.
Leer el artículo completo aquí: TTFF.
Preguntas frecuentes sobre el GPS
¿Cuántos satélites necesita el GPS para funcionar?
Para calcular una posición tridimensional precisa (latitud, longitud y altitud), un receptor GPS necesita señales de al menos cuatro satélites. Cuantos más satélites estén disponibles, mayor será la precisión y confiabilidad de la ubicación.
¿El GPS funciona en cualquier lugar?
Sí, el GPS funciona en cualquier parte del mundo, siempre que el receptor tenga una vista despejada del cielo. Obstáculos como edificios altos, techos, túneles o vegetación densa pueden interferir o bloquear la señal.
¿Se necesita conexión a internet para usar GPS?
No, el GPS funciona de forma independiente y no requiere conexión a internet para determinar la ubicación. Sin embargo, aplicaciones de mapas o navegación pueden necesitar internet para descargar mapas, información en tiempo real o actualizaciones.
¿El GPS consume mucha batería?
El consumo energético del GPS depende del dispositivo y el uso: la localización continua, especialmente con pantalla encendida y actualizaciones frecuentes, puede reducir significativamente la duración de la batería.
¿Qué otros sistemas GNSS existen?
Existen otros sistemas GNSS como GLONASS (Rusia), Galileo (Unión Europea) y BeiDou (China), que complementan o compiten con el GPS, brindando redundancia y mayor precisión a nivel global.
Resumen: GPS
El GPS es un sistema de navegación por satélite que permite localizar cualquier dispositivo compatible en cualquier parte del mundo, mediante una red de al menos 24 satélites. Utiliza señales de radio y cálculos de trilateración para determinar la posición. Desde el año 2000 ofrece alta precisión al público civil. Otros sistemas similares incluyen GLONASS, Galileo y BeiDou.
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• Funcionamiento del GPS.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 25-06-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de GPS. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/gps.php
