Sistema de posicionamiento global (gps)

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1. Introducción

El sistema de posicionamiento global NAVSTAR/GPS (Navigation System Using Timing and Ranging/Global Positioning System) es el proyecto espacial más caro de la historia de la humanidad y fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los EE.UU. Su finalidad era meramente militar, y perseguía dotar a las tropas y dispositivos militares de una referencia espacial y temporalprecisa. Se trata de un sistema de posicionamiento perfecto que ofrece servicio en toda la superficie del planeta y durante 24 horas al día.

2. Historia de los sistemas de navegación

Los sistemas de navegación solucionan un problema muy antiguo en la historia de la humanidad: La necesidad de conocer la posición sobre la superficie terrestre. Sin esa capacidad los movimientos por tierra debenbasarse en puntos de referencia conocidos, y los movimientos marítimos deben restringirse a una franja de mar en que la costa sea visible.

Al principio el hombre se basó en la observación de los astros para obtener referencias espaciales (estrella Polar indicando el norte) y temporales (altura del Sol). Las observaciones astronómicas favorecieron el desarrollo de la trigonometría y la geometríaesférica.

Más adelante se desarrolló el astrolabio que permitió medir con mayor precisión la altura de los astros, con lo que la medida de la posición fue mucho más precisa.

Como para obtener una buena estimación de la posición es necesario conocer de forma fiable el tiempo por medios más precisos que la observación del Sol, se hizo necesario el desarrollo de los mecanismos de relojería,para los que se aplicó el principio del péndulo.

Con el descubrimiento de la brújula la tarea de navegar mar adentro se hizo mucho más segura.

Los métodos antiguos no permiten una gran precisión, se consiguen mediante costosos cálculos que no los hacen útiles para posicionar vehículos a gran velocidad, y no funcionan en todas las condiciones meteorológicas. Con la llegada del siglo XXaparecieron nuevos sistemas de posicionamiento.

La principal fuerza de desarrollo provino, como tantas cosas en las telecomunicaciones, de los intereses militares, que buscaban determinar la posición de sus unidades de ataque para guiarlas hacia sus objetivos.

Se desarrollaron dos métodos distintos de navegación de forma paralela: Navegación inercial y radiolocalización.

2.1. Sistemas inercialesSe basa en el principio de inercia y en la relación existente entre las aceleraciones y la posición. Se usan acelerómetros y giroscopios para medir los cambios de velocidad y dirección. Conociendo la posición inicial de partida, se puede determinar la posición relativa.

Presentan la ventaja de que son independientes del exterior; son autocontenidos. No se pueden interferir y por eso se hanusado para guiado de misiles y torpedos, así como de referencia auxiliar para misiles, buques y aviones de guerra. El principal inconveniente es que el error es acumulativo por lo que las prestaciones del sistema empeoran a medida que pasa el tiempo. Se pueden cometer errores de hasta 2 km por hora de vuelo.

2.2. Radiolocalización

Los sistemas de radiolocalización se basan en la obtención deunas líneas de posición hiperbólicas midiendo la diferencia en los instantes de llegada de ondas transmitidas por estaciones emisoras sincronizadas y de posición conocida: La intersección de esas líneas determina la posición sobre la superficie terrestre. Los primeros intentos de combatir la falta de visibilidad fueron obra de Reginald Fessenden en Boston [[3]], usó ondas de radio en conjunto conondas acústicas acuáticas para medir la distancia a la fuente. También usaba emisiones desde puntos conocidos para corregir los cronómetros de los barcos..

El segundo sistema fue el Loran(Long Rang Navigation) desarrollado en el MIT durante la II Guerra Mundial para guiar los convoyes en el océano Atlántico en condiciones meteorológicas adversas. Se utilizaba una frecuencia de 1.95 MHz...
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