Informe de GPS GPS: (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) es un sistema global de navegacin por satlite que permite la localizacin de algn objeto (personas, vehculos, distancias, etc.) en cualquier punto de la Tierra con una precisin hasta de unos pocos metros.

HISTORIA: El antepasado del actual sistema GPS se llam Sistema TRANSIT y entr en servicio en 1965. Surgi gracias al trabajo de la NASA y el Departamento de Defensa. Este sistema contaba con seis satlites y si bien proporcionaba una cobertura global e independiente de las condiciones atmosfricas, su disponibilidad no era constante. A pesar de estas limitaciones, TRANSIT logr un gran avance.

El sistema de GPS queda oficialmente declarado como funcional en 1995. Inicialmente se desarroll con enfoque de estrategia blica ya que algunos de los satlites que rodean la Tierra pueden detectar con precisin la presencia de ejrcitos o de armamento en diferentes regiones. Sin embargo, a travs de los aos el gobierno de Estados Unidos decidi permitir su uso al pblico en general. Adems de ser utilizado para la ubicacin en las calles, este dispositivo tambin es empleado en la navegacin martima, terrestre y area o tambin para la supervisin de movimientos naturales de la Tierra, entre otros. Por otra parte, la antigua Unin Sovitica cre un sistema paralelo llamado GLONASS (GLObal NAvigation Satellites System). El sistema, tambin diseado con fines militares, actualmente se encuentra bajo la responsabilidad de la Federacin Rusa. Tambin la Unin Europea intenta lanzar su sistema de posicionamiento llamado Galileo.

FUNCIONAMIENTO: Funciona mediante una red de 24 satlites en rbita sobre la Tierra con trayectorias sincronizadas para cubrir toda su superficie. Su funcionamiento consiste en cinco pasos: Triangulacin, Medicin de distancia, Tiempo, Posicin y Correccin. 1) Triangulacin: Se utilizan los satlites en el espacio como puntos de referencia para ubicaciones en la Tierra. Esto se logra mediante una medicin de nuestra distancia hacia tres satlites, lo que nos permite "triangular" nuestra posicin. Matemticamente se necesitan cuatro mediciones para determinar la posicin exacta. Sin embargo, en la prctica se resuelve nuestra posicin con solo tres mediciones ya que se limita nuestro posicionamiento a solo dos puntos posibles de los cuales uno de ellos resulta ser muy improbable por su ubicacin demasiado lejana de la superficie terrestre y puede ser descartado sin necesidad de mediciones posteriores.

2) Medicin de distancia a los satlites: La distancia al satlite se determina midiendo el tiempo que tarda una seal emitida por el mismo, en alcanzar nuestro receptor GPS. Para efectuar dicha medicin asumimos que nuestro GPS, por un lado, y el satlite, por otro, generan una seal en el mismo instante. Sin embargo, ambas seales no estn sincronizadas ya que una de ellas, la generada por nuestro receptor GPS, es inmediata y la otra, la proveniente del satlite, es generada con un cierto atraso ya que tuvo que recorrer una cierta distancia. Comparando su retardo, podemos determinar cunto tiempo le llev a dicha seal llegar hasta nuestro receptor. Al multiplicar dicho tiempo de viaje por la velocidad de la luz, se obtiene la distancia al satlite.

Cdigo Pseudo Aleatorio: Consiste en la seal emitida por nuestro GPS y por el satlite. Fsicamente solo se trata de una secuencia o cdigo digital que contiene una sucesin complicada de pulsos "on" y "off". Su complejidad nos ayuda a asegurarnos que el receptor de GPS no se sintonice accidentalmente con alguna otra seal ya que es improbable que una seal cualquiera pueda tener exactamente la misma secuencia y, a su vez, que el receptor no se confunda accidentalmente de satlite, dado que cada uno tiene su propio y nico Cdigo Pseudo Aleatorio(*1). De esa manera, tambin es posible que todos los satlites trasmitan en la misma frecuencia sin interferirse Mutuamente. Otra razn muy importante de la complejidad del sistema para conseguir un sistema GPS econmico es que el cdigo permite que las dbiles seales emitidas por los satlites puedan ser captadas por los receptores de GPS sin el uso de grandes antenas.

3) Tiempo: Por el lado de los satlites, el control del tiempo es casi perfecto porque poseen relojes atmicos (*2) los cuales proporcionan una precisin muy exacta. Pero para que la tecnologa del GPS no resulte demasiado costosa, se han diseado relojes mucho menos precisos. Debido a esto, el GPS necesita interceptar cuatro satlites para lograr una medicin exacta. Una consecuencia de esto es que cualquier GPS debe ser capaz de sintonizar al menos cuatro satlites de manera simultnea. En la prctica, casi todos los GPS acceden entre 6 y 12 satlites.

4) Posicin satelital: En la tierra, todos los receptores de GPS tienen un almanaque programado en sus computadoras que les informan donde est cada satlite en el espacio y en cada momento. Los satlites de GPS son monitoreados constantemente por el Departamento de Defensa para mantener la exactitud de las rbitas bsicas. Una vez que el Departamento de Defensa ha medido su posicin exacta, vuelven a enviar dicha informacin al propio satlite. De esa manera el satlite incluye su nueva posicin corregida en la informacin que transmite a travs de sus seales a los GPS.

5) Correccin de Errores: Condiciones atmosfricas (ionosfera (*3) y troposfera (*4)). La seal puede rebotar varias veces antes de ser captada por nuestro receptor GPS. Para evitar esto se utilizan sofisticados sistemas de rechazo. Imprecisin en los relojes atmicos de los satlites y en los relojes de los receptores debido a ligeras desviaciones. Interferencia de Disponibilidad Selectiva: pretende asegurar que ninguna fuerza hostil o grupo terrorista pueda utilizar el GPS para fabricar armas. Para Ciencias Naturales 4 esto, se introduce un cierto "ruido" en los datos del reloj satelital o se envan datos orbitales (*5) ligeramente errneos a los satlites. Debido a que suele haber ms satlites disponibles que los que el receptor GPS necesita, el receptor solo toma algunos. Dependiendo de a que distancia de encuentren esos satlites, menor o mayor ser el margen de error acerca de una posicin. Los buenos receptores son capaces de determinar cules son los satlites que dan el menor error utilizando el mtodo de Dilucin Geomtrica de la Precisin o DGDP.

Cada satlite emite continuamente dos cdigos de datos diferentes de forma digital. Uno de los cdigos est reservado para uso exclusivamente militar y no puede ser captado por los receptores GPS civiles. El cdigo de uso civil transmite dos series de datos: ALMANAQUE (*6) y EFEMERIDES (*7). Los datos ofrecidos por estas dos series informan sobre el estado operativo de funcionamiento del satlite, su situacin orbital, la fecha y la hora. Cada satlite emite sus propias efemrides y almanaque que incluyen un cdigo de identificacin especfico para cada uno.

TIPOS DE RECEPTORES GPS: Existen dos tipos, los fijos y los porttiles. Los fijos son de mayor tamao, funcionan alimentados por bateras de automviles, aviones, etc. Generalmente van interconectados a otros instrumentos electrnicos como radares, pilotos automticos, etc. Los receptores porttiles son mucho ms pequeos, pueden alimentarse con la energa de cualquier vehculo o por medio de pilas. GPS de manoEstas dos imgenes muestran lo que tradicionalmente se ha denominado GPS, son receptores GPS que registran el recorrido,permiten seguir rutas premarcadas, y se pueden conectar a un ordenador para descargar o programar las rutas.

Este tipo de GPS se puede encontrar con y sin cartografa, y resultan ideales para su uso al aire libre, MTB, senderismo, montaa, etc...

Algunos modelos llevan incluida una brjula y/o un barmetro electrnicos.

Su sistema operativo y software es totalmente cerrado, no se puede modificar ni aadir nada. GPS Navegador:Similares a los anteriores, pero orientados a su uso en ciudad y carretera, y mucho ms modernos, los dos GPS Navegadores que se muestran a continuacin permiten introducir un destino sobre la marcha y el Navegador calcula la ruta, basndose en su cartografa. Estos GPS generalmente no graban el recorrido ni se conectan a un PC, y en teora son sistemas cerrados aunque en la prctica algunos modelos se pueden modificar, descubriendo que corren sobre WindowsCE, aunque siempre con un hardware muy limitado.

GPS DIFERENCIAL: Es el sistema modificado y desarrollado por los fabricantes de receptores civiles que pretende conseguir o aproximarse a la precisin ofrecida por el cdigo militar. Un aparato que disponga de la funcin DGPS puede eliminar casi todos los errores obteniendo una precisin mucho ms exacta que oscila entre los cinco y los diez metros.

FUNCIN PRINCIPAL DE UN RECEPTOR GPS: Es informar sobre la posicin que ocupa, por medio de las coordenadas de longitud y latitud, de manera que dicha posicin pueda situarse con facilidad en un mapa o plano. Dentro de sus funciones podemos encontrar: ALTURA, TIEMPO, DISTANCIA NAVEGACION: (Rumbo de contacto - Rumbo actual) Distancia - Error transversal Velocidad - Tiempo estimado de llegada - Tiempo estimado de viaje) SET UP DATUM: (Norte de Referencia - Unidades de distancia - Unidades de elevacin - Hora) PUNTO DE PASO O PUNTO DE REFERENCIA (Waypoint)

GLOSARIO: GPS: (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) es un sistema global de navegacin por satlite que permite la localizacin de algn objeto (personas, vehculos, distancias, etc.) en cualquier punto de la Tierra con una precisin hasta de unos pocos metros. HISTORIA: El antepasado del actual sistema GPS se llam Sistema TRANSIT y entr en servicio en 1965. Surgi gracias al trabajo de la NASA y el Departamento de Defensa. Este sistema contaba con seis satlites y si bien proporcionaba una cobertura global e independiente de las condiciones atmosfricas, su disponibilidad no era constante. A pesar de estas limitaciones, TRANSIT logr un gran avance. El sistema de GPS queda oficialmente declarado como funcional en 1995. Inicialmente se desarroll con enfoque de estrategia blica ya que algunos de los satlites que rodean la Tierra pueden detectar con precisin la presencia de ejrcitos o de armamento en diferentes regiones. Sin embargo, a travs de los aos el gobierno de Estados Unidos decidi permitir su uso al pblico en general. Adems de ser utilizado para la ubicacin en las calles, este dispositivo tambin es empleado en la navegacin martima, terrestre y area o tambin para la supervisin de movimientos naturales de la Tierra, entre otros. Por otra parte, la antigua Unin Sovitica cre un sistema paralelo llamado GLONASS (GLObal NAvigation Satellites System). El sistema, tambin diseado con fines militares, actualmente se encuentra bajo la responsabilidad de la Federacin Rusa. Tambin la Unin Europea intenta lanzar su sistema de posicionamiento llamado Galileo. Otra razn muy importante de la complejidad del sistema para conseguir un sistema GPS econmico es que el cdigo permite que las dbiles seales emitidas por los satlites puedan ser captadas por los receptores de GPS sin el uso de grandes antenas.