18 de diciembre de 2011

GPS





El GPS o Sistema de Posicionamiento Global – Global Positioning System es un aparato tecnológico que permite localizar cualquier posición ya sea de objetos o de personas en todo el mundo. Todo el sistema se compone de una red de 27 satélites(24 activos y 3 en reserva) cuyas trayectorias cubren toda la superficie de la Tierra en 6 planos orbitales.

Los satélites adquieren su energía eléctrica gracias a los paneles solaren que incorporan.




       Las estaciones terrestres cumplen la función de control sobre los satélites, sus órbitas y el mantenimiento de la constelación completa.
Cinco estaciones (Hawaii, Kwajalein, Isla Ascensión, Diego García, Colorado Springs) tres antenas de tierra(Isla Ascensión, Diego García, Kwajalein) y un Master Control Station (MCS)en Colorado.

    Los terminales receptores → los GPS indican la posición en la que se sitúan. Utiliza la información enviada por los satélites y sincroniza su reloj con el reloj atómico interno de los satélites y así calcular la distancia que les separa y determinar la posición. Adquiriendo la información de 4 satélites se determina la posición 3D exacta sobre la superficie.(latitud, longitud, altitud)

Antes del GPS, en 1957, la unión soviética lanzó al espacio un satélite, el Sputnik I, para fines militares. Se pensó que este sistema podría invertirse para localizar posiciones sobre la Tierra.
Supuso un gran cambio y la Armada de EEUU posteriormente aplicó la tecnología y surgió el TRANSIT.
Un gran avance supuso el de la llegada de los relojes atómicos. Cada satélite incorporaba uno de ellos, y en la constelación se encontraban actualizados y sincronizados los relojes con este.
Así se redujeron los márgenes de error a metros.

En 1973 surgió el NAVSTAR (NAVigation Satellite Timing And Ranging) que consistía en una nueva técnica de transmisión de datos precisos.
La combinación de los programas de la Armada y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos; de su desarrollo y de los lanzamientos experimentales en varias ocasiones, dieron lugar a lo que se conoce, hoy en día, como GPS.

Los lanzamientos de satélites GPS comenzaron en 1978 y el denominado “Bloque II” la segunda generación, la actual, a principios de 1989, pero realmente empezó a funcionar a partir de 1995.

Hoy en día, está más desarrollado y funcionan mejor ya que se han incorporado más satélites GPS.

Niveles de servicio GPS. Señales de GPS.

  • El Servicio de Posicionamiento Estándar (SPS) , Standard Position service, es una señal codificada que sirve para sincronizar de forma continua, por otra parte, también la podemos definir como señal codificada destinada a fines que sólo son militares, está totalmente controlada por el ejército estadounidense el cual permite su uso civil únicamente en casos especiales.
  • El Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) es un servicio con alta precisión de posicionamiento (22 m en sentido horizontal, 27.7 m en sentido vertical y precisión de la hora en 200 nanosegundos), pero, por otro lado, se define como señal no codificada y destinada al uso civil y comercial.
         La disponibilidad también será continua en todo el mundo.
         PPS fue diseñado principal y únicamente para el uso militar, en un principio de EE.UU. 



Aplicaciones tanto civiles como militares del GPS

  • Navegación terrestre, marítima y aérea
  • Teléfonos móviles
  • Topografía y geodesia (procesos geológicos, movimiento de placas, seísmos...)
  • Construcción
  • Localización agrícola, ganadera y de fauna (agricultura de precisión, control de rebaños)
  • Salvamento y rescate
  • Ocio.
  • Para localización de enfermos, discapacitados y menores
  • Para rastreo (recuperación de vehículos)
  • Deportes (navegación deportiva, ala delta, parapente, senderismo y acampadas)
  • Sistemas de gestión y seguridad de flotas
  • Guiado de misiles, proyectiles...
  • Reconocimiento y cartografía
  • Detección de detonadores nucleares
Las aplicaciones son muchas y cada día van aumentando sus límites. Ya hoy en día facilitan muchos aspectos de nuestra vida ya que las tipos de localizaciones y sus fines son tan variados que abarcan gran parte de lo que nos rodea.



Sistemas GNSS (Global Navigation Satellite System):

Poco a poco todas las grandes potencias han ido desarrollando su propio sistema, la mayoría de ellos surge como miedo al monopolio de Estados Unidos del GPS que, en un momento de crisis, puede cortar el grifo y dejar al mundo sin GNSS, un problema que esperemos que no se lleve a cabo, que es imprescindible para aviones, trenes, barcos, cohetes, hasta mascotas. Por ello, las principales potencias desarrollan el suyo propio, para así no depender de un país como Estados Unidos.
  • GPS: Es un sistema norteamericano y de los únicos que está en funcionamiento y totalmente operativo hoy en día.
  • GLONASS (siglas de GNSS en ruso): Es un sistema Ruso.
  • GALILEO: Es un sistema Europeo. Todavía está en una fase de desarrollo y se estima que hacia 2013o 2015 esté operativo.
  • COMPASS (sistema de navegación y posicionamiento Beidou): Es un sistema Chino, que sólo funciona a escala regional pero el gobierno Chino tiene expectativas de ampliarlo para que cubra toda la Tierra.
  • IRNSS: Es un sistema procedente de la India. Está pensado a escala regional y no presenta indicios de querer aumentar su territorio. Estará activo en 2012 o 2013.
  • DORIS: Es un sistema desarrollado por Francia.
  • QZSS: Es un sistema Japonés que está hecho a escala regional usando tres satélites. El primer satélite se lanzó en el 2009.

PROYECTO GALILEO


Es un sistema de posicionamiento desarrollado por la Unión Europea que nos aleja de la dependencia de América del norte por sus sistemas GPS y GLONASS Inicialmente Galileo  iba a estar disponible en el 2008, aunque se ha retrasado y no se podrá usar hasta 2014 aproximadamente.

Las compañías involucradas más importantes son EADS, Hispasat y AENA (españolas), Inmarsat(británica), Finmeccanica(italiana), Alcatel y Thales Alenia(francesas) y las alemanas Space Deutsche Telekom y German Aerospace Centre.


En su órbita habrá 30 satélites distribuidos en tres planos, tardando cada uno 14 horas en completar la órbita terrestre. 
En caso de fallo de los satélites originales, éstos serán remplazados por otros que completen el sistema. Las estaciones GALILEO repartidas por todo el planeta controlarán la calidad de señal.


Su ubicación en el espacio será a tiempo real y su precisión de metros, al contrario que los GPS sus órbitas estarán inclinadas hacia los polos donde los GPS pierden precisión y su disponibilidad será continua. 
Sus características lo hacen casi indispensable para aplicaciones donde la seguridad es crucial, tal como la conducción de automóviles o el control del tráfico aéreo. 




Con este artículo se sacan varias conclusiones y se espera que estos proyectos se puedan terminar a tiempo, aunque en este momento no se avance mucho debido a la crisis económica.
Poco a poco vamos avanzando cada vez más rápido en la tecnología y se crean nuevas tecnologías que no son  necesarias pero se usan con bastante frecuencia debido a sus grandes ventajas.


Paula Villena y Claudia Herrero

1 comentario:

Victor Acosta dijo...

Bien estructurado y muy informativo.
La idea de vincular ejemplos de uso a través de vídeos era muy buena y hubiera estado bien que cada ejemplo tuviera su vídeo.
Creo que no están vinculadas todas las fuentes de información utilizadas.
Por otro lado echo de menos más implicación personal a través la opinión.
Es un buen trabajo.