Como funciona un GPS

Funcionamiento de un GPS, Triangulación, Medición de distancia, Tiempo, Posición y Corrección.

Un GPS funciona en cinco pasos lógicos:

- Triangulación
- Medición de distancia,
- Tiempo
- Posición
- Corrección.

Triangulación.
Como habíamos dicho antes, nuestra ubicación en el terreno es calculada en base a las mediciones de cuatro satélites. Matemáticamente se necesitan cuatro mediciones de los satélites para determinar nuestra ubicación exacta. Sin embargo nuestra posición puede ser resuelta con solo tres mediciones utilizando ciertos trucos. De todas formas por razones técnicas se requiere de una cuarta medición.

Medición de distancia.
La distancia entre el GPS y el satélite es determinada midiendo el tiempo que tarda una señal de radio emitida por el satélite en alcanzar nuestro receptor de GPS. Para esta medición asumimos que, tanto el receptor GPS como el satélite, generan el mismo código aleatorio al mismo tiempo. Calculando el retardo entre la llegada del código aleatorio del satélite y la generación del código en nuestro GPS, se puede calcular cuánto tiempo tardo la señal en llegar a nosotros. Multiplicando este tiempo por la velocidad de la luz tendremos la distancia entre nosotros y el satélite.

Obtener un Tiempo Perfecto.
Algo vital para calcular con precisión nuestra distancia al satélite es el timing. Se puede decir que los satélites son exactos ya que llevan consigo un reloj atómico. Sin embargo un GPS no necesita de tal grado de exactitud, ya que la medición a un satélite adicional corrige los errores de medición.

Posicionamiento de los Satélites.
Para poder usar los satélites GPS como puntos de referencia primero debemos saber exactamente en qué punto del espacio se encuentran. La ventaja es que los satélites GPS se ubican a una altura determinada por lo que sus orbitas suelen ser muy predecibles. El Departamento de Defensa controla a todo momento las orbitas y variaciones de estos satélites pudiendo corregirlas fácilmente. La información que contiene los errores son transmitidas a los satélites y estos a su vez retransmiten su posición corregida junto con su timing.

Corrección de Errores.
La ionosfera y la troposfera provocan demoras en las señales de los GPS que a su vez pueden ser traducidas en errores en el posicionamiento. Varios de estos errores pueden ser corregidos mediante correcciones matemáticas, sin embargo la disposición de los satélites en el espacio puede magnificar otros errores. Un GPS Diferencial elimina casi todos estos errores.