curso gps






Introducción a los
GPS




Por
Camilo A. Rada G.







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Introducción


Los sistemas de posicionamiento satelital son conocidos comúnmente por la sigla GPS, la que significa Global Position System, o bien "Sistema de Posicionamiento Global".
Como su nombre lo explica, es un sistema que permite a los usuarios de todo el mundo conocer su posición conuna exactitud increíble. Es además un sistema gratuito que asegura disponibi-lidad un 100 % del tiempo en toda la superficie del globo terráqueo.
El sistema GPS es parte de la era espacial, pues su funcionamiento esta fundamentalmente basado en la actividad de un conjunto de satélites (llamado Constelación), que transmiten continuamente a la tierra la información necesaria para elposicionamiento.
El sistema GPS más comúnmente utilizado en las aplicaciones civiles, es el manejado por el Departamento de defensa de los Estados Unidos (DoD), el que consta de una de las constelaciones más numerosas. Su nombre es NAVSTAR.
La cadena que permite el funcionamiento de este sistema consta básicamente de tres partes:
Los satélites, que generan la señal para el posicionamiento, estable-ciendo unsistema de referencia tipo "faros espaciales", que permiten calcular posiciones.
La señal, que transporta la información desde los satélites hasta el receptor, es unidireccional para los usuarios, ya que el receptor de GPS no transmite ningún tipo de señal al satélite.
Los usuarios, que son quienes poseen un receptor de la señal GPS, el que hace el cálculo efectivo de la posición y entregaademás multitud de funciones que facilitan la navegación.

Un cuarto segmento a ser consi-derado, es el sector de control, que con estaciones a lo largo de todo el mundo monitorea y constantemente envía información a los satélites para que estos la transmitan a los usuarios, entregando datos precisos y actualizados.
El sistema de GPS, fue diseñado con el propósito de permitir a usuarios en tierra,conocer un único dato: la posición, y son los receptores los que calculan información derivada de ésta tal como la velocidad, errores, etc. Además existen hoy numerosos modelos de receptores que entregan valiosas herramientas para la navegación, tanto terrestre, como marítima y aérea.

Como funciona

Ya conociendo la estructura básica del sistema, el funcionamiento queda claramente explicadotras detallar el principio geométrico básico en que se basa el posicionamiento. Este es el de Triangulación. La idea es sencilla y podemos comenzar a entenderla con un modelo simple del proceso. Dado que esto es difícil de entender en tres dimensiones, lo haremos primero en un espacio plano.
Imaginemos una hoja de papel con tres puntos llamados a, b y c.
Luego, supongamos que nosotros estamosparados en algún punto desconocido del papel. En principio no sabemos donde.
Luego, de algún modo nos enteramos que estamos a una distancia de 10 cm del punto a. Esto nos permite saber algo de nuestra posición pues ahora solo podemos estar en alguno de los puntos que están a 10 cm de a, esto es, los puntos que forman una circunferencia en torno a a con 10 cm de radio.
Luego, estando ya bastantemenos perdidos sobre nuestra hoja de papel, hemos conseguido de algún modo conocer nuestra distancia a b, la que resulto ser de 15 cm. De todos los puntos en que podíamos estar, ¿cuáles están a 15 cm de b? Los puntos a 15 cm de b, forman otra circunferencia, ésta en torno a b y de radio 15 cm. Luego los puntos que están a 10 cm de a y a 15 de b, son aquellos en los que ambas circunferencias seinterceptan.
Así, nuestra posición queda restringida sólo a 2 puntos, ¿En cual de estos estamos? Esta pregunta sólo la podremos resolver tomando una tercera referencia, que en nuestro caso será el punto c. Digamos que logramos medir también nuestra distancia respecto a este punto. Resulto ser de 8 cm, así entonces, nuestra escena aparecería del siguiente modo.

Donde nuestra posición está ahora...