¿Cómo Funciona El Gps?
Páginas: 6 (1387 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2012
¿Cómo funciona el GPS?
El GPS (Global Positioning System) es un sistema de posicionamiento global creado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos que suministra información sobre la posición y la velocidad 24 horas al día y con cobertura en todo el mundo.
La estimación de la posición de un objeto ha sido empleada en muchas aplicaciones marítimas y aeronáuticas. El GPS, o Sistema dePosicionamiento Global, se encuadra dentro de los sistemas de posicionamiento mediante estaciones móviles, siendo las estaciones de transmisión diferentes satélites que orbitan alrededor de la Tierra.
En los últimos años, el GPS ha aumentado su popularidad al incluirse en multitud de sistemas como la automoción, la robótica o incluso en nuestros móviles. En el GPS podemos distinguir tres nivelesdiferentes: el segmento espacial, el de control y el de usuario
* Constelación GPS en conjunción
con la rotación de la Tierra.
Segmento espacial: está formado por una constelación de 24 satélites situados en 6 planos separados unos 60 grados. Su período orbital es de 12 horas y se encuentran a una altura de 20.000 km. Gracias a esta configuración, cualquier receptor situado en lasuperficie terrestre es capaz de observar de forma directa entre 6 y 12 satélites en todo momento. Cada satélite envía una señal única y que se conoce como “Space Vehicle Number & Pseudorandom Code Number”. Esta señal transporta información sobre el satélite, su posición, parámetros orbitales, etc.
* El segmento de control: está formado por una estación base situada en EE.UU (hay otra dereserva), cinco estaciones que supervisan los satélites a partir de la señal antes descrita y otras estaciones encargadas de enviar datos a los satélites.
* El nivel de usuario: es el formado por los receptores que reciben la señal de los satélites (receptor del coche, teléfono móvil, etc.) y que procesan las señales para poder estimar la posición y velocidad.
Como ya se mencionó anteriormente,en el segmento de usuario es donde se localiza el receptor GPS. Este dispositivo, que puede estar acoplado a nuestro vehículo o incluso en el interior del móvil, mide el tiempo que tarda la señal del satélite en llegar desde éste hasta el receptor, con idea de estimar la distancia a la que se encuentra el receptor del satélite.
Sin embargo, calcular esta magnitud no es tan simple como parece.Para poder realizar este cálculo es necesario conocer en qué instante partió la señal del satélite, en qué instante llega al receptor y la velocidad de propagación de la señal. De esta forma, si el receptor tuviese un reloj perfectamente sincronizado con los relojes ubicados en los satélites, bastarían tres medidas (leemos una medida de cada satélite) para determinar las tres coordenadas de laposición. No obstante, el coste de un reloj de precisión es algo elevado por lo que la solución pasa por emplear un cuarto satélite que determine el error en el reloj del receptor.
El receptor mide el tiempo que tarda en llegar la señal GPS de cada uno de los cuatro satélites, y multiplicando por la velocidad de la luz c, obtiene las medidas conocidas como PR1, PR2, PR3, PR4). Así conseguimosplantear un sencillo sistema de ecuaciones con cuatro incógnitas:
Las variables X,Y y Z representan las coordenadas de cada uno de los cuatro satélites, que se transmiten de forma codificada en la señal GPS.
La señal emitida por el GPS y por el satélite es algo llamado "Código Pseudo Aleatorio" (Pseudo Random Code). La palabra "Aleatorio" significa algo generado por el azar. Este Código PseudoAleatorio es una parte fundamental del GPS. Físicamente sólo se trata de una secuencia o código digital muy complicado, como se puede observar:
La señal es tan complicada que casi parece un ruido eléctrico generado por el azar. De allí su denominación de "Pseudo-Aleatorio". Hay varias y muy buenas razones para tal complejidad. La complejidad del código ayuda a asegurarnos que el receptor de GPS no...
El GPS (Global Positioning System) es un sistema de posicionamiento global creado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos que suministra información sobre la posición y la velocidad 24 horas al día y con cobertura en todo el mundo.
La estimación de la posición de un objeto ha sido empleada en muchas aplicaciones marítimas y aeronáuticas. El GPS, o Sistema dePosicionamiento Global, se encuadra dentro de los sistemas de posicionamiento mediante estaciones móviles, siendo las estaciones de transmisión diferentes satélites que orbitan alrededor de la Tierra.
En los últimos años, el GPS ha aumentado su popularidad al incluirse en multitud de sistemas como la automoción, la robótica o incluso en nuestros móviles. En el GPS podemos distinguir tres nivelesdiferentes: el segmento espacial, el de control y el de usuario
* Constelación GPS en conjunción
con la rotación de la Tierra.
Segmento espacial: está formado por una constelación de 24 satélites situados en 6 planos separados unos 60 grados. Su período orbital es de 12 horas y se encuentran a una altura de 20.000 km. Gracias a esta configuración, cualquier receptor situado en lasuperficie terrestre es capaz de observar de forma directa entre 6 y 12 satélites en todo momento. Cada satélite envía una señal única y que se conoce como “Space Vehicle Number & Pseudorandom Code Number”. Esta señal transporta información sobre el satélite, su posición, parámetros orbitales, etc.
* El segmento de control: está formado por una estación base situada en EE.UU (hay otra dereserva), cinco estaciones que supervisan los satélites a partir de la señal antes descrita y otras estaciones encargadas de enviar datos a los satélites.
* El nivel de usuario: es el formado por los receptores que reciben la señal de los satélites (receptor del coche, teléfono móvil, etc.) y que procesan las señales para poder estimar la posición y velocidad.
Como ya se mencionó anteriormente,en el segmento de usuario es donde se localiza el receptor GPS. Este dispositivo, que puede estar acoplado a nuestro vehículo o incluso en el interior del móvil, mide el tiempo que tarda la señal del satélite en llegar desde éste hasta el receptor, con idea de estimar la distancia a la que se encuentra el receptor del satélite.
Sin embargo, calcular esta magnitud no es tan simple como parece.Para poder realizar este cálculo es necesario conocer en qué instante partió la señal del satélite, en qué instante llega al receptor y la velocidad de propagación de la señal. De esta forma, si el receptor tuviese un reloj perfectamente sincronizado con los relojes ubicados en los satélites, bastarían tres medidas (leemos una medida de cada satélite) para determinar las tres coordenadas de laposición. No obstante, el coste de un reloj de precisión es algo elevado por lo que la solución pasa por emplear un cuarto satélite que determine el error en el reloj del receptor.
El receptor mide el tiempo que tarda en llegar la señal GPS de cada uno de los cuatro satélites, y multiplicando por la velocidad de la luz c, obtiene las medidas conocidas como PR1, PR2, PR3, PR4). Así conseguimosplantear un sencillo sistema de ecuaciones con cuatro incógnitas:
Las variables X,Y y Z representan las coordenadas de cada uno de los cuatro satélites, que se transmiten de forma codificada en la señal GPS.
La señal emitida por el GPS y por el satélite es algo llamado "Código Pseudo Aleatorio" (Pseudo Random Code). La palabra "Aleatorio" significa algo generado por el azar. Este Código PseudoAleatorio es una parte fundamental del GPS. Físicamente sólo se trata de una secuencia o código digital muy complicado, como se puede observar:
La señal es tan complicada que casi parece un ruido eléctrico generado por el azar. De allí su denominación de "Pseudo-Aleatorio". Hay varias y muy buenas razones para tal complejidad. La complejidad del código ayuda a asegurarnos que el receptor de GPS no...
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