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Como funciona un GPS

Visitante · 21501

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

Roccas

  • Visitante
on: noviembre 25, 2007, 17:51:47 pm
 ;D ;D

El sistema global de posicionamiento (GPS) es un sistema espacial de radio navegacion que consiste en 24 satelites que circunvalan la tierra a una altura aproximada de 17,600 Kilometros y de una red de estaciones terrestres. GPS proporciona informacion precisa acerca de su posicion, velocidad y tiempo en cualquier lugar del mundo y en cualquier condicion climatica.

Historia y desarrollo
GPS, era antes conocido como NAVSTAR Global Positioning system, fue iniciado en 1973 para reducir la proliferacion de ayudas de navegacion. Como este nuevo sistema sobrepasaba las limitaciones de muchos de los sistemas de navegacion existentes el GPS se ha hecho atractivo a una amplia gama de usuarios. GPS ha sido exitoso en aplicaciones clasicas de navegacion, y debido a que sus capacidades pueden ser acezadas con aparatos cada vez mas pequeños y baratos el GPS es tambien usado en muchas nuevas aplicaciones el día de hoy.

Los Estados unidos (quienes desarrollaron GPS) y Rusia (quien desarrollo la version Europea GLONASS) han ofrecido el uso gratuito de sus satelites a la comunidad internacional. La organizacion internacional de aviacion civil, asi como otros grupos internacionales de usuarios han adoptado GPS y GLONASS como la base para un sistema civil de navegacion satelital  el cual se conoce como "Global Navigation Satellite System (GNSS)".


Como funciona?

 

El servicio basico de GPS provee una exactitud de aproximadamente 100 metros un 95% de el tiempo (lo cual esta muy bien para aplicaciones mayores, pero si alguien quiere usar GPS para localizar un carro se necesita mas precision, mas adelante explicaremos como se obtiene esta precision extra.)

Para lograr esto, cada uno de los 24 satelites emite una señal a los receptores en tierra. GPS determina la localizacion al computar la diferencia entre el tiempo en que una señal es enviada y el tiempo en que es recibida. Los satelites GPS llevan consigo relojes atomicos que proveen informacion precisa en cuanto al tiempo. Una "estampilla de tiempo" (Esto es, el tiempo en que se envio el mensaje desde orbita) es incluida en los mensajes de GPS para que los receptores sepan cuando se envio la señal. La señal tambien contiene datos que permiten a los receptores saber la localizacion de los satelites y para hacer otros ajustes necesarios para una mejor localizacion. El receptor usa la diferencia en tiempo entre la recepción de la señal y su envío para computar la distancia (o rango) entre el receptor y el satelite. El receptor debe de tomar en cuenta los retrasos por propagación o el retardo de la señal causada por la ionosfera y la troposfera. Con la información de los rangos de tres satelites y la información de la posición de un satelite cuando la señal fue enviada el receptor puede computar su propia posición tridimensional. Un reloj atómico sincronizado al GPS es necesario para poder computar los rangos de las tres señales. Sin embargo, al tomar esta medida de tiempo de un cuarto satelite, el receptor se evita la necesidad de un reloj atomico. Así que el receptor utiliza cuatro satelites para computar latitud, longitud, altura y tiempo.


Como hacer que el GPS sea mas preciso?
Ya vimos como el GPS nos ayuda a saber mas o menos donde estamos, pero si quiero localizar mi automovil, o a una persona que tenga un GPS necesito una precision mayor para poder localizar al dispositivo. La limitante en la precision me lo da el poder de computo de los receptores. No podemos hacer calculos muy poderosos y en tiempo real en receptores pequeños del tamaño de un telefono celular. sin embargo:

Que pasaría si pusieramos un centro de computo lo bastante poderoso como para calcular las distancias de todos los satelites visibles y las correcciones de propagación y ionosfera necesarias y luego de algún modo se lo comunicaramos a  los dispositivos?

Este metodo se llama Wide Area Augmentation system (WAAS). Este metodo mejora la localización de un dispositivo de 100 metros  (que es lo que da el GPS clásico) a !7 metros! (así si podemos localizar cualquier cosa).

WAAS se basa en 25 estaciones de referencia en Estados Unidos. Las cuales calculan constantemente:

Una lista de todos los satelites que estan visibles en ese momento
Una corrección exacta del computo del rango o distancia de cada satelite.
Una referencia de tiempo de cada corrección.

 Estos computos son entonces transmitidos a la central de WAAS, quien los analiza y los compara unos con otros para determinar su validez e integridad. La central WAAS entonces manda a un satelite geoestacionario esta información que entonces es propagada a todos los receptores del área de servicio del satelite geoestacionario. Con esta corrección ya predeterminada, los receptores de GPS la pueden usar para mejorar su localización.

 

Con todo esto el dispositivo GPS sabe donde esta, pero esto no es lo mismo que decir que hemos "localizado" al dispositivo. El localizar a algo o alguien significa que alguien mas DIFERENTE al dispositivo sabe nuestra posición.

Como hacer que alguien mas sepa la posición de los dispositivos?... muy fácil... pues comunicandosela!

Para comunicar la posición los dispositivos un poco grandes con la potencia necesaria le mandan a un satelite de comunicaciones esta posición. La posición luego se recupera en una central que la pone en un mapita y luego la puede desplegar en una pagina Web. Sin embargo, no todos los dispositivos tienen la potencia necesaria para esto (ni habra quien este dispuesto a cargar una batería de automovil en la espalda para ser localizado). Para estos dispositivos existe una opción.. !El Telefono Celular!.


Se puede integrar un dispositivo de GPS a un telefono celular para que este transmita su localización a una central que lo despliegue en un mapa (los Nuevos telefonos de GSM ya tienen esta capacidad incluida). Por lo que muy pronto será posible localizar en un radio de 7 metros a cualquier persona que tenga encendido un telefono celular... (esto es Fascinante y de miedo, según el grado de creencia en las conspiraciones y control gubernamental que cada quien tenga).



 
 Nokia-330-gps

 
 Satélites GPS de la red Navstar

 
 Garmin nüvi 670 GPS


 


Pero recuerden siempre, la exactitud perfecta solo la tienen los militares de EEUU,
RUSIA y sus aliados.
Los civiles cuentan con GPS que no tienen tanta exactitud por temor a lo ataques
terroristas.


 abrazoo


ROCCAS















Desconectado marianfed

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Respuesta #1 on: abril 21, 2008, 21:15:35 pm
muy bueno informacion




Desconectado videokiller

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Respuesta #2 on: abril 26, 2008, 07:11:45 am
A parte de los sistemas expuestos , se esta instalando en la actualidad un nuevo sistema Europeo denominado Galileo , este sistema nace con una doble direccion , civil y militar , en la actualidad se estan lanzando y posicionando los 30 satelites que haran junto con un reloj atomico de cesio ubicado en tierra que esos satelites a una altura de 23222 kilómetros de la tierra en tres planos orbitales distintos , puedan ubicar un determinado objeto con una precision de 4 metros en horizontal y 8 metros en vertical .
Estos satelites estan desviados del eje del ecuador para tener una mayor precision en la zona polar y otra ventaja sobre el actual GPS es que el aumento de la señal emitida por los satélites permitirá que estos lleguen a lugares donde el GPS no llegaba, como dentro de edificios o en bosques.

El sistema Galileo dispondrá de cinco servicios distintos:

    * Open Access (sistema abierto). Libre para cualquier uso, emitiendo en las bandas 1164-124 MHz y 1563-1591 MHz.
    * Commercial Service (sistema comercial). Será de pago y estará cifrado. Ofrecerá una precisión de un metro y emitirá en las mismas frecuencias que Open Acces además de 1260-1300 MHz.
    * Public Regulated Service (servicio público regulado). Será cifrado y destinado especialmente a su uso por parte de las autoridades (policía, militares,...)
    * Safety of Life Service (seguridad de la vida). Destinado a aplicaciones que requieren una precisión muy alta con buen control de errores, como los sistemas de tráfico aéreo.
    * Search and Rescue (búsqueda y rescate). Galileo será capaz de detectar las señales de los sistemas SAR existentes y incluso enviarles mensajes de que vana ser rescatados.

El sistema Galileo lleva tres años de retraso , su puesta en funcionamiento se prevee para el 2014 , el primer satelite de la serie  se puso en orbita en 2005 desde el cosmódromo de Baikonur, en Kazajistán.
El presupuesto del sistema se calcula en 3400 millones de Euros.



Un saludo cariñoso a los controladores de la red Echelon que nos estarán espiando.


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