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¿Cómo funciona el GPS? (I)

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El GPS (Global Positioning System) es un sistema de posicionamiento global creado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos que suministra información sobre la posición y la velocidad 24 horas al día y con cobertura en todo el mundo.

La estimación de la posición de un objeto ha sido empleado en multitud de aplicaciones marítimas y aeronaúticas. El GPS, o Sistema de Posicionamiento Global, se encuadra dentro de los sistemas de posicionamiento mediante estaciones móviles, siendo las estaciones de transmisión diferentes satélites que orbitan alrededor de la Tierra.

En los últimos años, el GPS ha aumentado su popularidad al incluirse en multitud de sistemas como la automoción, la robótica o incluso en nuestros móviles. En el GPS podemos distinguir tres niveles diferentes: el segmento espacial, el de control y el de usuario

El primero está formado por una constelación de 24 satélites situados en 6 planos separados unos 60 grados. Su período orbital es de 12 horas y se encuentran a una altura de 20.000 km. Gracias a esta configuración, cualquier receptor situado en la superficie terrestre es capaz de observar de forma directa entre 6 y 12 satélites en todo momento. Cada satélite envía una señal única y que se conoce como Space Vehicle Number & Pseudorandom Code Number. Esta señal transporta información sobre el satélite, su posición, parámetros orbitales, etc.

ConstelaciónGPS
Constelación GPS en conjunción con la rotación de la Tierra.

El segmento de control está formado por una estación base situada en EE.UU (hay otra de reserva), cinco estaciones que supervisan los satélites a partir de la señal antes descrita y otras estaciones encargadas de enviar datos a los satélites.

Por último, el nivel de usuario es el formado por los receptores que reciben la señal de los satélites (receptor del coche, teléfono móvil, etc.) y que procesan las señales para poder estimar la posición y velocidad. En la siguiente entrega analizaremos cómo realizan esta operación y la problemática asociada.

Via | Robótica, Manipuladores y Robots Móviles. Anibal Ollero Baturone

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