FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL

Animación Infografica GPS

1 - Entradas:
Señales de Codigo entre el satélite y el GPS, para lograr una sincronización de comunicación simultanea.

2 -Pocesos:
Cálculos matemáticos para determinar la distancia entre los elementos involucrados, comparándolos posteriormente entre si para general unos datos exactos.

3 -Retroalimentacion: Comunicación de monitoreo continúa entre las estaciones bases y los satélites, con el propósito de verificar variaciones en las orbitas de los satélites, para su posterior corrección.

4- Codigo Pseudo Alatorio:
Se trata de un código o señal digital muy complicada, generada al azar, que contiene una secuencia de pulsos “on2 y “off”.

5 -Salidas:
Coordenadas geográficas, que contienen datos de latitud, longitud, distancia, metros sobre el nivel del mar.

Pasos Para Determinar una Posición:

Paso 1: La Triangulación desde los satélites

1. Nuestra posición se calcula en base a la medición de las distancias a los satélites
2. Matemáticamente se necesitan cuatro mediciones de distancia a los satélites para determinar la posición exacta
3. En la práctica se resuelve nuestra posición con solo tres mediciones si podemos descartar respuestas ridículas o utilizamos ciertos trucos.
4. Se requiere de todos modos una cuarta medición por razones técnicas que luego veremos.

Pasó 2: Midiendo las distancias a los satélites

1. La distancia al satélite se determina midiendo el tiempo que tarda una señal de radio, emitida por el mismo, en alcanzar nuestro receptor de GPS. En el caso del GPS estamos midiendo una señal de radio, que sabemos que viaja a la velocidad de la luz, alrededor de 300.000 km por segundo

2. Para efectuar dicha medición asumimos que ambos, nuestro receptor GPS y el satélite, están generando el mismo Código Pseudo Aleatorio en exactamente el mismo momento. La palabra "Aleatorio" significa algo generado por el azar.

3. Comparando cuanto retardo existe entre la llegada del Código Pseudo Aleatorio proveniente del satélite y la generación del código de nuestro receptor de GPS, podemos determinar cuanto tiempo le llevó a dicha señal llegar hasta nosotros.
4. Multiplicamos dicho tiempo de viaje por la velocidad de la luz y obtenemos la distancia al satélite

Paso 3: Obtener un Timing Perfecto

Resulta que si tres mediciones perfectas pueden posicionar un punto en un espacio tridimensional, cuatro mediciones imperfectas pueden lograr lo mismo

1. El secreto para obtener un timing tan perfecto es efectuar una medición satelital adicional Un timing muy preciso es clave para medir la distancia a los satélites
2. Los satélites son exactos porque llevan un reloj atómico a bordo.
3. Los relojes de los receptores GPS no necesitan ser tan exactos porque la medición de un rango a un satélite adicional permite corregir los errores de medición.

Paso 4: Posicionamiento de los Satélites

1. Para utilizar los satélites como puntos de referencia debemos conocer exactamente donde están en cada momento.
2. Los satélites de GPS se ubican a tal altura que sus órbitas son muy predecibles.
3. El Departamento de Defensa controla y mide variaciones menores en sus órbitas.
4. La información sobre errores es enviada a los satélites para que estos a su vez retransmitan su posición corregida junto con sus señales de timing.