Actualizado a: 21 de septiembre de 2023
Utilizamos el GPS a diario, ya sea en Google Maps, Mapas de Apple, Waze o cualquier otra plataforma. Sin embargo, muy pocos saben cómo funciona realmente un GPS. En este artículo vamos a dar rienda suelta a este asunto y explicaremos qué es, qué componentes lleva y, por supuesto, cómo funciona. ¡Arrancamos!
¿Qué es un GPS?
GPS son las siglas de Global Positioning System (Sistema de Posicionamiento Global). Se trata de un sistema de navegación por satélite que permite determinar la ubicación exacta de un objeto o persona en cualquier parte del mundo. Originalmente, fue desarrollado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, pero hoy en día su uso es universal y abarca desde la navegación en vehículos hasta aplicaciones en smartphones.
¿Qué necesita un GPS para que funcione?
Para entender cómo funciona un GPS, es crucial conocer sus componentes principales:
- Satélites: Son el corazón del sistema. Hay al menos 24 satélites en órbita que envían señales de radiofrecuencia a la Tierra.
- Estaciones de control en Tierra: Estas estaciones supervisan y controlan los satélites, asegurando que funcionen correctamente.
- Receptores GPS: Son los dispositivos que tenemos en nuestros coches, smartphones o relojes inteligentes. Captan las señales de los satélites para determinar nuestra ubicación.
¿Cómo funciona realmente un GPS?
Es normal preguntarse, en ocasiones, cómo se produce el funcionamiento del GPS, sobre todo al usarlo en nuestro smartphone o vehículo para desplazarnos de un lugar a otro con total precisión. Aquí toma un papel importante la trilateración.
Primero, aclaremos un malentendido común. La trilateración no es lo mismo que la triangulación. Mientras que la triangulación se centra en medir ángulos, la trilateración se trata de distancias. Y es precisamente este cálculo de distancias lo que permite a tu dispositivo GPS decirte dónde te encuentras.
Imagina un cielo lleno de satélites, cada uno orbitando la Tierra y enviando señales constantemente. Para que tu GPS funcione, necesita captar la señal de al menos cuatro de estos satélites. Cada satélite tiene su propia órbita, parámetros y reloj, lo que permite que cada señal sea única y rastreable.
Ahora bien, cada satélite envía una señal que tu dispositivo GPS recoge. Esta señal se usa para calcular la distancia entre el satélite y tu dispositivo. Pero aquí está el truco: con un solo satélite, la información es bastante limitada. Imagina una esfera con el satélite en el centro; tu ubicación podría estar en cualquier punto de esa esfera.
Cuando entra en juego un segundo satélite, las cosas se vuelven más interesantes. Ahora tienes dos esferas y tu ubicación está en uno de los dos puntos donde estas esferas se cruzan. Añade un tercer satélite y ¡magia!, ahora puedes determinar tu ubicación con precisión.
En movimiento: Cómo el GPS actualiza tu ubicación
Pero, ¿Qué pasa cuando te mueves? Bueno, la distancia al satélite cambia, generando nuevas esferas y, por lo tanto, una nueva ubicación. Además, el GPS utiliza la información horaria del satélite para calcular tu velocidad, la distancia al destino y la hora estimada de llegada.
Los fallos de la precisión del GPS
Ahora bien, como sabemos el GPS también suele fallar, en ocasiones, vamos a hablar de su precisión y de los casos en los que esta puede fallar.
Uno de los principales enemigos de la precisión del GPS son las obstrucciones físicas. Ya sea una montaña, un edificio alto o incluso un árbol, estos obstáculos pueden alterar las mediciones de tiempo de llegada de las señales de los satélites, lo que lleva a cálculos de ubicación erróneos.
Las condiciones atmosféricas también pueden jugar un papel importante. Desde retrasos ionosféricos hasta tormentas solares, estos factores pueden hacer que tu GPS te ubique en lugares que no esperabas.
Aunque cada vez es más raro, el modelo orbital interno de un satélite podría estar desfasado, lo que afecta la precisión. Además, si el hardware de tu dispositivo no cumple con las especificaciones, los cálculos numéricos podrían ser incorrectos.
En el mundo de la tecnología, siempre hay alguien buscando cómo manipular los sistemas. En el caso del GPS, existen dispositivos de interferencia intencionada y suplantación que pueden afectar la precisión de tu ubicación.
Si alguna vez has intentado usar un GPS en el centro de una gran ciudad, es probable que hayas experimentado lo que se conoce como el efecto del «cañón urbano«. Los edificios altos bloquean y luego reflejan las señales de los satélites, lo que puede llevar a cálculos erróneos de la distancia al satélite.
Sin embargo, el futuro es brillante
La buena noticia es que muchos de estos problemas están siendo abordados. Los receptores de GPS de alta calidad ya están ofreciendo una precisión horizontal de más de 2,2 metros en el 95% de los casos y de más de 3 metros en el 99% de los casos.
Los principales usos del GPS
- Ubicación: Saber dónde estás es el uso más básico, pero crucial, del GPS.
- Navegación: Ir de un punto A a un punto B nunca ha sido tan fácil.
- Seguimiento: Desde flotas de camiones hasta personas, el GPS te permite saber dónde están las cosas o personas importantes para ti.
- Cartografía: Los mapas digitales de hoy en día deben mucho a la tecnología GPS.
- Temporización: Sí, el GPS también puede ser un reloj atómico en tu bolsillo.
Casos de uso específicos
- Respuesta de Emergencia: En situaciones críticas como desastres naturales, el GPS ayuda al personal de emergencia a mapear áreas afectadas, rastrear movimientos y predecir patrones climáticos. En Europa y Rusia, la tecnología GLONASS, una alternativa al GPS, se utiliza en el sistema eCall para acelerar la respuesta en caso de accidentes de tráfico.
- Juegos y entretenimiento: ¿Quién podría haber imaginado que el GPS se convertiría en una herramienta para juegos como Pokémon Go y actividades como el Geocaching?
- Salud y bienestar: Los relojes inteligentes y otros dispositivos portátiles utilizan el GPS para rastrear tus hábitos de ejercicio y compararlos con otros en tu grupo demográfico.
- Industrias pesadas: En la construcción y la minería, el GPS se utiliza para todo, desde la localización de maquinaria hasta la optimización de la asignación de recursos.
- Logística y transporte: Las empresas de transporte están implementando sistemas telemáticos basados en GPS para mejorar la eficiencia y la seguridad en la carretera.
Conclusión
Esperamos que este artículo te haya proporcionado una visión completa de cómo funciona un GPS. Esta tecnología, que empezó como un proyecto militar, se ha convertido en una parte integral de nuestras vidas, facilitando todo, desde la navegación personal hasta la investigación científica. Sin embargo, como con cualquier tecnología, es crucial usarla de manera responsable y estar conscientes de las implicaciones de privacidad que conlleva
