GPS | Temas a tratar
¿Qué es el GPS y cómo funciona?
¿Cuáles son los tres elementos del GPS?
¿Cómo funciona la tecnología GPS?
¿Qué es el GPS y cómo funciona?
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación que utiliza satélites, un receptor y algoritmos para sincronizar los datos de localización, velocidad y tiempo para los viajes por aire, mar y tierra.
El sistema de satélites consiste en una constelación de 24 satélites en seis planos orbitales centrados en la Tierra, cada uno con cuatro satélites, que orbitan a 13.000 millas (20.000 km) sobre la Tierra y viajan a una velocidad de 8.700 mph (14.000 km/h).
Aunque sólo necesitamos tres satélites para obtener una localización en la superficie terrestre, a menudo se utiliza un cuarto satélite para validar la información de los otros tres. El cuarto satélite también nos traslada a la tercera dimensión y nos permite calcular la altitud de un aparato.
¿Cuáles son los tres elementos del GPS?
El GPS está formado por tres componentes diferentes, llamados segmentos, que trabajan juntos para proporcionar información de localización.
Los tres segmentos del GPS son:
Espacio (satélites)
Los satélites giran alrededor de la Tierra y transmiten señales a los usuarios sobre la posición geográfica y la hora del día.
Control en tierra
El segmento de control se compone de estaciones de monitorización con base en la Tierra, estaciones de control maestras y antenas en tierra. Las actividades de control incluyen el seguimiento y funcionamiento de los satélites en el espacio y la supervisión de las transmisiones. Hay estaciones de control en casi todos los continentes del mundo, incluyendo América del Norte y del Sur, África, Europa, Asia y Australia.
Equipos de usuario
Receptores y transmisores GPS que incluyen artículos como relojes, teléfonos inteligentes y dispositivos telemáticos.
¿Cómo funciona la tecnología GPS?
El GPS funciona mediante una técnica llamada trilateración. La trilateración, que se utiliza para calcular la ubicación, la velocidad y la elevación, recoge las señales de los satélites para obtener información sobre la ubicación. A menudo se confunde con la triangulación, que se utiliza para medir ángulos, no distancias.
Los satélites que orbitan la Tierra envían señales que son leídas e interpretadas por un dispositivo GPS, situado en la superficie terrestre o cerca de ella. Para calcular la ubicación, un dispositivo GPS debe ser capaz de leer la señal de al menos cuatro satélites.
Cada satélite de la red da la vuelta a la tierra dos veces al día
Cada satélite envía una señal, unos parámetros orbitales y una hora únicos. En cualquier momento, un dispositivo GPS puede leer las señales de seis o más satélites.
Un solo satélite emite una señal de microondas que es captada por un dispositivo GPS y utilizada para calcular la distancia del dispositivo GPS al satélite. Dado que un dispositivo GPS sólo da información sobre la distancia a un satélite, un solo satélite no puede proporcionar mucha información de localización. Los satélites no emiten información sobre los ángulos, por lo que la ubicación de un dispositivo GPS podría estar en cualquier lugar de la superficie de una esfera.
Cuando un satélite envía una señal, crea un círculo con un radio medido desde el dispositivo GPS hasta el satélite.
Cuando añadimos un segundo satélite, se crea un segundo círculo, y la ubicación se reduce a uno de los dos puntos donde se cruzan los círculos.
Con un tercer satélite, se puede determinar finalmente la ubicación del dispositivo, ya que éste se encuentra en la intersección de los tres círculos.
Sin embargo, vivimos en un mundo tridimensional, lo que significa que cada satélite produce una esfera, no un círculo. La intersección de tres esferas produce dos puntos de intersección, por lo que se elige el punto más cercano a la Tierra.
Cuando un aparato se mueve, el radio (distancia al satélite) cambia. Cuando el radio cambia, se producen nuevas esferas que nos dan una nueva posición. Podemos utilizar esos datos, combinados con la hora del satélite, para determinar la velocidad, calcular la distancia a nuestro destino y el tiempo estimado de llegada.
¿Cuáles son los usos del GPS?
El GPS es una herramienta potente y fiable para empresas y organizaciones de muchos sectores diferentes. Topógrafos, científicos, pilotos, capitanes de barco, personal de primeros auxilios y trabajadores de la minería y la agricultura son algunas de las personas que utilizan el GPS a diario para su trabajo.
Utilizan la información para preparar estudios y mapas precisos, tomar medidas de tiempo exactas, rastrear la posición o ubicación y para la navegación. El GPS funciona en todo momento y en casi todas las condiciones meteorológicas.
Hay cinco usos principales del GPS:
- Localización – Determinar una posición.
- Navegación – Ir de un lugar a otro.
- Seguimiento – Controlar el movimiento de objetos o personas.
- Cartografía – Creación de mapas del mundo.
- Cronometraje – permite realizar mediciones de tiempo precisas.
Algunos ejemplos específicos de casos de uso del GPS son:
Respuesta a emergencias:
Durante una emergencia o un desastre natural, los equipos de respuesta lo utilizan para cartografiar, seguir y predecir el tiempo y seguir al personal de emergencia. En la UE y Rusia, la normativa eCall se basa en la tecnología GLONASS (una alternativa al GPS) y en la telemática para enviar datos a los servicios de emergencia en caso de accidente vehícular, reduciendo el tiempo de respuesta.
Entretenimiento:
El GPS puede incorporarse a juegos y actividades como Pokémon Go y Geocaching.
Salud y bienestar físico:
Los relojes inteligentes y la tecnología vestible pueden hacer un seguimiento de la actividad física, como la distancia recorrida y así compararla con un grupo demográfico similar.
Construcción, minería y transporte por carretera:
Desde la localización de equipos hasta la medición y mejora de la asignación de activos, el GPS permite a las empresas aumentar el rendimiento de sus activos. Consulte nuestras publicaciones sobre el seguimiento de vehículos de construcción y de equipos todoterreno.
Transporte:
Las empresas de logística implantan sistemas telemáticos para mejorar la productividad y la seguridad de los conductores. Un rastreador de camiones puede utilizarse para apoyar la optimización de las rutas, la eficiencia del combustible, la seguridad de los conductores y el cumplimiento de las normas.
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