Tec GPS-Giovanni

TECNOLOGÍA GPS

El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) desarrollado por Estados Unidos, se ha incorporado masivamente a todo tipo de trabajos que necesitan de una precisión exhaustiva a la hora de determinar la posición en que se encuentra un barco, un avión, un coche, un explorador o un iceberg sobre nuestro planeta.  La base de este sistema consiste en un conjunto de 21 satélites que en todo momento están describiendo una órbita en torno a la Tierra. Estos satélites emiten su señal durante las 24 horas del día. La recepción de varias de estas señales es lo que permite al GPS portátil (del tamaño de un transistor de bolsillo), calcular su posición en la Tierra. A mayor número de satélites "visibles" por el aparato, más precisos son los cálculos. Con sucesivas posiciones el receptor puede suministrarnos otros datos derivados, como nuestra posición exacta y relativa, la velocidad de navegación o desplazamiento, cómo debemos cambiar el rumbo para llegar a nuestro destino y otras opciones.

Las nuevas tecnologías de posicionamiento global desarrolladas por los centros de investigación en materia de defensa se han ido extendiendo al resto de la sociedad (...) pero a pesar de que esto es así, lo cierto es que el Departamento de Defensa estadounidense sigue manteniendo un cierto control sobre las posibilidades de posicionamiento global, al introducir un error intencionado en la señal suministrada por la constelación de satélites.  Este hecho hace que, para determinadas aplicaciones que requieran mucha exactitud, sean necesarias las correcciones de estos errores presentes en las lecturas realizadas por los GPS portátiles; dichas correcciones se hacen con el GPS Diferencial (DGPS). 

Con la existencia de las dos redes de satélites, y para mejorar la precisión de la localización obtenida, en 1988 comenzó un proyecto para analizar la posibilidad de utilizar ambos sistemas conjuntamente para uso civil. Cada uno de los sistemas utiliza distintos estándares de referencia de tiempo y espacio, pero la conversión entre ambos no es excesivamente complicada.  En el campo civil existe un amplio abanico de usos: la navegación aérea y marítima, control de flotas de camiones, medir la deriva de los continentes, utilizar el sistema para realizar senderismo por la montaña, etc.

¿Cómo funciona un receptor GPS?

Los receptores GPS reciben la información precisa de la hora y la posición del satélite. Exactamente, recibe dos tipos de datos, los datos del Almanaque, que consiste en una serie de parámetros generales sobre la ubicación y la operatividad de cada satélite con relación al resto de satélites de la red, esta información puede ser recibida desde cualquier satélite, y una vez el receptor GPS tiene la información del último Almanaque recibido y la hora precisa, sabe donde buscar los satélites en el espacio; La otra serie de datos, también conocida como Efemérides, hace referencia a los datos precisos, únicamente, del satélite que está siendo captado por el receptor GPS, son parámetros orbitales exclusivos de ese satélite y se utilizan para calcular la distancia exacta del receptor al satélite. Cuando el receptor ha captado la señal de, al menos, tres satélites calcula su propia posición en la Tierra mediante la triangulación de la posición de los satélites captados,

Modulo GPS ACE II de 8 canales para integración de sistemas

  Tecnología TRIMBLE ASIC de sexta generación que proporciona inmejorables prestaciones.  El nuevo receptor GPS en miniatura ACE II para integración de sistemas incorpora la más moderna y poderosa arquitectura de 8 canales en el formato más popular del mercado (8.25cm x 4.65cm x 1.45 cm).  Diseñado específicamente para aquellas aplicaciones que requieran altas prestaciones a bajo costo, él modulo ACE II GPS proporciona fiables datos de posición GPS para navegación, seguimiento, almacenamiento o sincronización, La rápida adicción de las señales GPS y su bajo consumo hacen del modulo ACE II GPS el ideal para aplicaciones móviles o alimentadas mediante baterías. Además él modulo ACE II GPS es el reemplazo directo de la popularísima tarjeta SV6 CM3 permitiendo una actualización a la tecnología de 8 canales rápida y económica.

La flexibilidad y la fácil integración están aseguradas con los dos puertos I/O absolutamente configurables por el usuario y la integración de los tres protocolos de comunicaciones más populares del mercado (TSIP/TAIP/NMEA) de los cuales pueden estar activos dos de ellos de manera simultanea, incluso mientras se reciben correcciones diferenciales RTCM para una precisión de las posiciones de 2 metros.

Trimble ofrece una selección de antenas activas de alta sensibilidad y rechazo al ruido para el uso con el nuevo modulo ACE II GPS, incluyendo la miniatura con montaje magnético, la de montaje fijo para vehículos o bastones topográficos. En cualquier caso él modulo ACE II GPS informa acerca del estado de la antena para asegurar una operatividad sin problemas.

Posicionamiento con GPS

Esto significa proporcionar la latitud y longitud del punto en el que nos encontramos sobre la superficie terrestre. Por tanto, la mayoría de receptores proporcionan los valores de estas coordenadas en unidades de grados (°) y minutos ('). Tanto la latitud como la longitud son ángulos y por tanto deben medirse con respecto a un 0° de referencia bien definido.

Latitud: Hemisferios Norte y Sur,  La latitud se mide con respecto al Ecuador (latitud 0°). Si un punto determinado se encuentra en el hemisferio norte (sur), su coordenada de latitud irá acompañada de la letra N (S). Otro tipo de nomenclatura refiere latitudes norte con números positivos y latitudes sur con números negativos.

Longitud: Este, Oeste, por razones históricas, la longitud se mide relativa al meridiano de Greenwich. Si medimos un ángulo al este (oeste) del meridiano de Greenwich escribimos la letra E (W) acompañando al número que da la longitud. Algunas veces se utilizan números negativos. Por ejemplo, los siguientes valores de longitud son equivalentes: W 90°; E 270°; and -90°.

Hoja de Trabajo: "Viendo" Satélites,  En el Experimento de Cartografiado Global hablaremos de la visibilidad de un satélite. Con esta terminología no queremos decir que se pueda ver el satélite si levantamos nuestra mirada al cielo. Utilizamos los términos "visibilidad" y "ver" en el sentido de que su visión no está obstruida. Por ejemplo, en cuanto un satélite se "pone" en el horizonte ya no es visible y para poder "verlo" debemos esperar a que salga de nuevo por el horizonte.   No sólo el horizonte puede obstruir la visión de un satélite sino que también edificios, árboles y demás obstáculos pueden interponerse entre un satélite y un receptor determinados. Debéis, por tanto, intentar tener siempre una buena visibilidad del cielo cuando utilicéis receptores GPS.

La tecnología GPS (Global Positioning System) fue desarrollada por el departamento de defensa de EEUU como un recurso global para navegación y posicionamiento de uso militar y civil.  El sistema se basa en una constelación de 24 satélites en órbita a una distancia de más de veinte mil kilometrós. Estos satélites funcionan como puntos de referencia, con los cuales un receptor en tierra puede "triangular" su propia posición.  Los satélites funcionan como puntos de referencia ya que sus órbitas son monitoreadas con gran precisión desde estaciones en tierra.

Al medir el tiempo de viaje de las señales transmitidas desde los satélites, un receptor GPS en tierra puede determinar la distancia entre éste y cada satélite. Al utilizar las mediciones de distancia de cuatro satélites distintos, y algunos cálculos matemáticos, el receptor reconocerá la latitud, longitud, altura y altura en que se encuentra, la dirección que presenta y la velocidad de movimiento. De hecho, los receptores más avanzados pueden calcular su posición en cualquier lugar del orbe con una diferencia de error menor a cien metros, en tan solo un segundo.

            Los avances en el procesamiento de señales permiten que hasta las señales vagas y pobres sean captadas por receptores con antenas impresionantemente pequeñas, para lograr que dichos receptores sean totalmente portátiles. Algunos receptores son tan pequeños que caben en la palma de la mano.

            Una gran ventaja es que las señales GPS son accesibles para el uso del público en general, no hay cuotas, licencias o restricciones para su empleo. GPS se ha convertido en un standard internacional para navegación y posicionamiento, por sus resultados precisos y su disponibilidad en cualquier lugar y momento.

Sistema de posicionamiento global

El SPG o GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Vocabulario básico en GPS

• BRG (Bearing): el rumbo entre dos puntos de pasos intermedios (waypoints)
•  CMG (Course Made Good): rumbo entre el punto de partida y la posición actual
•  EPE (Estimated Position Error): margen de error estimado por el receptor
• ETE (Estimated Time Enroute): tiempo estimado entre dos waypoints
• DOP (Dilution Of Precision): medida de la precisión de las coordenadas obtenidas por GPS, según la distribución de los satélites, disponibilidad de ellos...
•   ETA (Estimated Time to Arrival): hora estimada de llegada al destino

Integración con telefonía móvil

Actualmente dentro del mercado de la telefonía móvil la tendencia es la de integrar, por parte de los fabricante, la tecnología GPS dentro de sus dispositivos. El uso y masificación del GPS está particularmente extendido en los teléfonos móviles smartphone, lo que ha hecho surgir todo un ecosistema de software para este tipo dispositivos, así como nuevos modelos de negocios que van desde el uso del terminal móvil para la navegación tradicional punto-a-punto hasta la prestación de los llamados Servicios Basados en la Localización (LBS).

Aplicaciones

Civiles

Navegador GPS de pantalla táctil de un vehículo con información sobre la ruta, así como las distancias y tiempos de llegada al punto de destino.

Navegador con un software libre de navegación (Gosmore) usando mapas libres de OpenStreetMap.

•   Navegación terrestre (y peatonal), marítima y aérea. Bastantes automóviles lo incorporan en la actualidad, siendo de especial utilidad para encontrar direcciones o indicar la situación a la grúa.
• Teléfonos móviles
•  Topografía y geodesia.
•  Localización agrícola (agricultura de precisión), ganadera y de fauna.
•  Salvamento y rescate.
•  Deporte, acampada y ocio.
•  Para localización de enfermos, discapacitados y menores.
•  Aplicaciones científicas en trabajos de campo.
•  Geocaching, actividad deportiva consistente en buscar "tesoros" escondidos por otros usuarios.
•  Para rastreo y recuperación de vehículos.
•  Navegación deportiva.
•  Deportes aéreos: parapente, ala delta, planeadores, etc.
•  Existe quien dibuja usando tracks o juega utilizando el movimiento como cursor (común en los GPS Garmin).
• Sistemas de gestión y seguridad de flotas.

Militares

Navegación terrestre, aérea y marítima.

•   Guiado de misiles y proyectiles de diverso tipo.
•  Búsqueda y rescate.
•  Reconocimiento y cartografía.
•  Detección de detonaciones nucleares.