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GPS significa Sistema de Posicionamiento Global. Un receptor de radio especial mide la distancia desde su ubicación a los satélites que orbitan alrededor de las señales de radio de radiodifusión terrestre. GPS puede determinar su posición en cualquier lugar del mundo. Muy bueno, ¿eh? Aparte de comprar el receptor, el sistema está libre para cualquier persona.

Usted puede comprar un receptor GPS de bajo costo, pop algunas baterías en ella, encenderlo, y ¡listo! Su ubicación aparece en la pantalla. No se requiere ningún mapa, la brújula, el sextante, ni reloj de sol. Al igual que la magia. En realidad no es magia, sin embargo, pero ha evolucionado a partir de algunos grandes aplicaciones prácticas de la ciencia que se han unido en los últimos 50 años.

¿Cómo funciona el GPS

Las complejidades de GPS están inmersos en las matemáticas, la física y la ingeniería, pero no es necesario ser un genio para entender cómo funciona el GPS. GPS se compone de tres partes:

• Los satélites

• Las estaciones terrestres

• receptores

mirando satélites

En la jerga de GPS, un satélite es el segmento espacial. Una constelación de 24 satélites GPS (21 operativos y 3 de repuesto) orbita alrededor de 12.000 millas sobre la Tierra. Los satélites zoom a través de los cielos a alrededor de 7.000 millas por hora. Se tarda alrededor de 12 horas para un satélite en órbita por completo la Tierra, pasando sobre el mismo lugar aproximadamente cada 24 horas. Los satélites están posicionados en un receptor GPS puede recibir señales de al menos seis de los satélites en cualquier momento, en cualquier lugar de la Tierra (si nada obstruye las señales).

Un satélite tiene tres piezas clave de hardware:

• Computadora: Este ordenador de a bordo controla su vuelo y otras funciones.

• reloj atómico: Esto mantiene la hora exacta dentro de los tres nanosegundos (alrededor de tres mil millonésima parte de un segundo).

• Transmisor de radio: Esto envía señales a la Tierra.

Los satélites GPS no sólo ayudan a mantenerse encontrado. Todos los satélites GPS desde 1980 llevan sensores NUDET. No, esto no es un sistema de alta tecnología de detección de la pornografía. NUDET es un acrónimo de los satélites GPS nucleares DETonation- tiene sensores para detectar explosiones de armas nucleares, evaluar la amenaza de un ataque nuclear, y ayudar a evaluar el daño de golpe nuclear.

Los satélites GPS funcionan con energía solar tienen una vida útil limitada (alrededor de 10 años). Cuando empiezan a fallar, los repuestos se activan o nuevos satélites en órbita se envían para reemplazar a los antiguos. Esto le da al gobierno la oportunidad de actualizar el sistema GPS, poniendo de hardware con nuevas características en el espacio.

satélites GPS transmiten dos tipos de señales de radio: C / A-código y P-código. Adquisición gruesa (C / A-código) es el tipo de señal que las unidades de GPS consumidor reciben. Código de precisión (código P) proporciona información de localización de alta precisión. P-código es difícil de mermelada y spoof. El ejército de EE.UU. es el principal usuario de las transmisiones de código P, y utiliza un formato cifrado de los datos de modo que sólo los receptores especiales puedan tener acceso a la información.

Cubriendo las estaciones terrestres

Las estaciones terrestres son el segmento de control de GPS. Cinco estaciones terrestres no tripulados alrededor de la Tierra monitorean los satélites. La información de las estaciones se envía a una estación de control principal - el Centro de Operaciones Espaciales consolidado (CSOC) en Schriever Base de la Fuerza Aérea en Colorado - donde se procesan los datos para determinar los errores de efemérides y temporización de cada satélite.

Un efemérides es una lista de las posiciones predichas de los cuerpos astronómicos como los planetas o la Luna. Efemérides (el plural de efemérides) Han existido desde hace miles de años debido a su importancia en la navegación astronómica. Efemérides son compilados para rastrear las posiciones de los numerosos satélites que orbitan alrededor de la tierra.

Los datos procesados ​​se envía a los satélites una vez al día con las antenas de tierra ubicados en todo el mundo. Esto es algo así como la sincronización de un asistente digital personal (PDA) con el ordenador personal para asegurarse de que todos los datos están sincronizados entre los dos dispositivos. Debido a que los satélites tienen pequeños cohetes incorporados, la CSOC puede controlarlos para asegurar que se mantengan en una órbita correcta.

Los receptores GPS

Cualquier persona que tiene un receptor GPS puede recibir las señales de satélite para determinar donde él o ella se encuentra. Los consumidores pueden comprar receptores GPS prácticos en tiendas de artículos deportivos. Son fáciles de usar y están dirigidos principalmente para usos recreativos y otros que no requieren un alto nivel de precisión de ubicación. Los tres grandes fabricantes en el mercado de los GPS de los consumidores son Garmin, Magallanes, y Lowrance. Los receptores GPS de los consumidores tienen un precio razonable, desde menos de $ 100 a $ 400 en los EE.UU.

¿Qué tan precisa es un receptor GPS?

De acuerdo con el gobierno y los fabricantes de receptores GPS, espere que su unidad de GPS para tener una precisión de 49 pies (15 metros que es para la gente con conocimientos métrica). Si su GPS informa de que estás en un lugar determinado, puede estar razonablemente seguro de que usted está a menos de 49 pies de ese conjunto exacto de coordenadas.

Los receptores GPS le indican cómo precisa su posición es. Sobre la base de la calidad de las señales de satélite que recibe la unidad, la pantalla muestra la precisión estimada en pies o metros. La exactitud depende de

• ubicación del receptor

Obstrucciones que bloquean las señales de satélite

Aunque los receptores GPS a nivel topográfico pueden proporcionar una precisión de menos de dos centímetros, que son muy especializados y costosos, requieren mucho entrenamiento, y no son muy portátiles. Su exactitud se consigue con DGPS y post-procesamiento recoge datos para reducir errores de localización. El usuario medio de GPS no necesita este nivel de precisión.

Nubes, lluvia, nieve, y el clima no reducen la intensidad de las señales GPS suficientes para reducir la precisión. La única manera de que el clima puede debilitar las señales es cuando una cantidad significativa de lluvia o nieve se acumula en la antena del receptor GPS o en una copa de los árboles por encima.