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Calculos GPS |
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¿Cómo se hacen los cálculos GPS?
Como hemos visto en nuestro artículo previo sobre los navegadores GPS, calculan la distancia a los satélites GPS al calcular el viaje de una señal del satélite al receptor. Como se pueden entender, es un proceso bastante elaborado. En un tiempo determinado (digamos la medianoche), el satélite empieza a transmitir un largo patrón digital que se puede entender como un código pseudo aleatorio. El receptor empieza a funcionar con el mismo patrón también exactamente a medianoche. Cuando la señal del satélite llega al receptor, la transmisión del patrón tendrá un cierto retraso por detrás del patrón que está activo en el receptor. La longitud de este retraso es igual al tiempo de viaje de la señal. Asumiendo que la señal ha viajado en línea recta, esta es la distancia del receptor al satélite. Para poder hacer esta medida, el receptor y satélite necesitan relojes que puedan ser sincronizados a un nivel de nanosegundos. Para hacer que un sistema de posicionamiento de satélites solo use relojes sincronizados, será necesario el uso de relojes atómicos en todos los satélites y también en el propio receptor. Sin embargo, los relojes atómicos cuentan bastante dinero, lo cual los hace un poco caros para el consumidor habitual. El sistema de posicionamiento global (GPS) tiene una solución más ingeniosa y efectiva para este problema. Todos los satélites contienen un caro reloj atómico, pero el receptor usa solo un reloj ordinario de cuarzo, el cual está constantemente reseteándose. Diciéndolo de una forma corta, el receptor está atento a señales entrantes de cuatro o más satélites y hace sus propios cálculos. Dicho en otras palabras, solo hay un valor para el “tiempo actual” que el receptor puede usar. El valor de tiempo correcto causará que todas las señales que el receptor está recibiendo, alinearse en un único punto en el espacio. Este valor de tiempo es el tiempo que tienen los relojes atómicos en todos los satélites. Por lo tanto, el receptor configura su reloj al valor de tiempo, y entonces tiene el mismo valor de tiempo que los relojes atónicos en los satélites que hay. El receptor consigue esta precisión de reloj atómico de forma “gratuita”. 
Cuando mides la distancia de cuatro satélites localizados, se puede dibujar cuatro esferas que se interseccionan en un punto. Tres esferas tendrán esta intersección incluso si los números son incorrectos, pero cuatro esferas no harán una intersección en un punto si has las medidas no son correctas. Al realizar el receptor las medidas de distancia usando su propio reloj, las distancias serán todas proporcionalmente incorrectas. El receptor puede fácilmente calcular el ajuste necesario que causará que las cuatro esferas interseccionen en un punto. Basado en esto, resetea su reloj para estar sincronizado con el reloj atómico del satélite. El receptor hace esto constantemente cuando esta activado, lo cual significa que es casi tan preciso como los relojes atómicos más caros en los satélites. Para que la información de distancia sea de utilidad, el receptor también tiene que saber donde están los satélites. Esto no es particularmente difícil, ya que los satélites viajan en órbitas altas y predecibles. El receptor GPS simplemente almacena un almanaque que le dice donde debería estar cada satélite en cada momento. Cosas como la gravedad del sol y la luna cambian ligeramente estas órbitas, pero los satélites son constantemente monitorizados y hace los ajustes necesarios en los receptores GPS para que las señales sean las correctas. Precisamente este es otro tema que hay que tener en cuenta, y son las diferencias y posibles errores GPS. En la siguiente y última parte del artículo hablaremos de este tema. Lo puedes ver pulsando aquí. Leer mas artículos relacionados Productos FNAC Productos Sony |
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