¿Qué es un Sistema GPS y cómo funciona?

Todos hemos estado en lugares no conocidos por nosotros, quizás de visita, o de vacaciones. Lo cierto es que todos alguna vez utilizamos el GPS para buscar una dirección, dónde estamos posicionados, cómo llegar a una dirección con el automóvil o caminando desde utilizando el teléfono móvil, localizar un punto en concreto en un mapa o compartir nuestra ubicación con amigos a través de un servicio de mensajería en línea. Pero no se te has preguntado ¿cómo es que esto funciona? ¿cómo puede saber donde estoy ubicado? ¿cómo es que diciéndole ciertos datos me lleva directo a la puerta?

Un poco de historia

El sistema TRANSIT fue el comienzo de la historia del GPS, comenzó en el año 1964 y fue desarrollado por el sector militar norteamericano. Para ese entonces, contaba con 6 satélites posicionados estratégicamente, estos conseguían cubrir todo el planeta pero no constantemente. Por esa razón transmitía la posición sin mucha información que complementara la ubicación del objetivo, ya que no develaba altura o distancia. Para 1973, desarrollaron el sistema NTP (Navigation Technology Program / Programa Tecnológico de Navegación), que luego fue renombrado como NAVSTAR GPS.

No solo existe un sistema de posicionamiento geográfico como el GPS, por los años 80, la Unión Soviética implementó su propio sistema de navegación utilizando satélites también, como la contraparte del GPS Americano. Lo llamaron Sistema Satelital de Navegación (GLONASS).

Este sistema de navegación, también está conformado por 24 satélites y es manejado por las fuerzas militares rusas. Ambos sistemas, tienen la posibilidad de combinarse.

¿Qué es un GPS?

Es un Sistema de Posicionamiento Global por satélite, que permite ubicar cualquier posición de un objeto en nuestro planeta, gracias a un a un principio matemático llamado trilateración o triangulación. Está compuesto por 24 satélites, administrados por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. De hecho, este sistema fue concebido para ser utilizado estrictamente por organizaciones militares de ese país. Fue a mediados de la década de los 80 que el gobierno norteamericano cedió su uso al público civil. Estos aparatos, tienen la facilidad de poder operar bajo cualquier condición climática, las 24 horas del día y lo mejor, en cualquier parte del mundo y gratis.

¿Cómo funciona un GPS?

Los 24 satélites que conforman la red GPS, rondan nuestro planeta desde hace ya 5 décadas. No eran 24 en aquel momento, pero ya suman esta cantidad. Orbitan la tierra dos veces al día, su trayectoria es exacta y retransmiten la información que toman del suelo terrestre hacia las estaciones de señalización de GPS. Una vez que reciben esta data, triangulan para calcular con exactitud la ubicación del usuario. El proceso comienza, cuando la estación compara el tiempo de recepción de la señal transmitida, la diferencia que arroja le indica al receptor GPS qué tan lejos está el satélite que transmitió la señal. Luego comienza hacer los cálculos de las distancias entre los satélites involucrados, entonces allí el receptor podrá determinar la posición y mostrar la ubicación en el mapa electrónico del dispositivo.

Los receptores deben estar conectados al menos a tres satélites, para poder realizar los cálculos de una posición 2D que sería latitud y longitud. Cuando se involucran más de tres satélites, el receptor tendrá la capacidad de determinar la ubicación del usuario en 3D que sería: latitud, longitud y altitud.

Ya ubicada la posición del usuario, la unidad GPS tiene otras bondades que ofrecer a los clientes como la velocidad a la que viaja, distancia del viaje, pista, distancia del destino solicitado, hora de salida y de llegada, entre otras cosas más.

Existen tres elementos claves dentro del sistema GPS

Red de satélites

Consta de 24 satélites sincronizados de modo que sus trayectorias cubren toda la superficie terrestre. Los satélites están distribuidos en 6 zonas orbítales, en cada una de ellas hay 4 unidades. Vienen equipados por una serie de paneles solares, capaces de proporcionarles la energía necesaria para su funcionamiento.

Terminales GPS

La función de estos dispositivos es la de recibir las señales de las estaciones de señalización para determinar y ubicar la posición que les fue solicitada. Estos aparatos son adquiridos en las diferentes tiendas y son de varias marcar comerciales.

Estaciones de señalización

Están situadas en la tierra como estructuras metálicas parecidas a las antenas, y su función es fundamental en el proceso, ya que recibe la solicitud del usuario y la envía al satélite. Luego recibe la información, la triangula y la reenvía al usuario.

¿Quién usa un GPS?

Los GPS tienen variedades de aplicaciones en diferentes campos, bien sea en tierra, en el mar o en el aire. Puede ser utilizado en todas partes, claro está, siempre y cuando tenga señal, recordemos que las estructuras de concreto sólido, como edificios, o bunkers, lugares bajo montañas como las cuevas o  lugares subterráneos, no reciben la señal necesaria. Las líneas aéreas en general y las comerciales utilizan las aplicaciones de GPS aéreas. Para la navegación en el mar, el GPS es bastante utilizado por pescadores, por recreación o por marineros profesionales. Ahora los que están al nivel del mar, cuentan con más opciones. El GPS ofrece grandes beneficios  a los topógrafos, ya que reduce el tiempo de preparación de un proyecto topográfico, proporcionando una precisión exacta.

Los ciclistas, los esquiadores, los cazadores, los maratonistas, solo por nombrar algunos deportes, utilizan a diario los sistemas del GPS. Se considera un uso recreativo del sistema, pero bastante funcional y necesario. Cualquier deportista que necesite saber dónde está, cómo encontrar su camino o qué dirección tomar, obtiene su respuesta de un sistema de posicionamiento global GPS.

El mundo automovilístico no deja atrás semejante herramienta, si algo es bastante útil en un vehículo es un GPS, por ello se ha vuelto común dentro de las bondades que ofrecen. Estos sistemas se han adaptado para el ramo que lo está utilizando, ejemplo, estos incluyen asistencia de emergencia en carretera, mediante la transmisión de tu posición actual a un centro de datos. Existen versiones más sofisticadas que muestran su posición en un mapa bien detallado de la ciudad donde se encuentra y le permiten al conductor realizar un seguimiento en la vía. Además le sugieren la mejor ruta para llegar a la ubicación solicitada.

En el mundo del entretenimiento, muchos juegos utilizan el sistema GPS para su funcionamiento. Por ejemplo, el juego Pokemon Go se basa en encontrar mediante el GPS, Pokemones localizados por todo el mundo. En la herramienta de Google Maps, puedes hallar cualquier sitio de entretenimiento, bien sea, cine, estacionamientos públicos, restaurantes, en realidad casi cualquier cosa que pienses, estará disponible.