Cómo funciona el sistema de localización por GPS

Entre los equipos a bordo no puede faltar un GPS. Y quien dice uno dice veinte (no exagero, hay buques mercantes que llevan equipos GPS como el que lleva chalecos salvavidas). Estos sistemas de localización nos han hecho ganar tiempo y fiabilidad en los cálculos de situación, al punto de hacernos dependientes de la información suministrada. Ya no solo se trata de saber la latitud y longitud, sino que mediante cálculos de navegación por estima podemos conocer en todo momento la velocidad, rumbo y establecer rutas de forma sencilla. El GPS ha relegado a los cajones del cuarto de derrota al sextante, el almanaque náutico y los instrumentos de navegación tradicionales (aunque siempre hay que tenerlos a mano para cuando falla la tecnología).

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En qué consiste el GPS

GPS es el acrónimo de “Global positioning system”, que traducimos por Sistema de posicionamiento global. Por similitud al sistema de navegación astronómica, el GPS cuenta con sus propios “cuerpos celestes”. Una constelación de 24 satélites dispuestos en seis órbitas, lo que se conoce como NAVSTAR (Navigation satellite timing and ranging). De estos, tres están en condición de reserva y el resto a pleno rendimiento.

Los satélites GPS están dispuestos a razón de cuatro en cada órbita, distanciados entre sí por 90º de arco. Las órbitas tienen una inclinación de 55º respecto al Ecuador. Cada satélite viaja a una velocidad tal que da dos vueltas completas a la Tierra cada 24 horas, a una altura de 20200 kilómetros (lo que los sitúa por debajo de los satélites geoestacionarios de comunicación).

Cómo se calcula la posición por GPS

De nuevo el sistema GPS se copia de lo que los marinos han estado haciendo durante siglos, la navegación astronómica. Si bien en astronomía la posición se establece por rectas de altura, en el sistema GPS es el tiempo el parámetro fundamental.

Cada satélite está dotado de cuatro relojes atómicos de extremada exactitud (atrasan 1 segundo cada tres millones de año). Y es que el tiempo es muy importante para establecer la posición. A fin poder determinar la localización se debe tener cobertura de al menos tres señales, siendo necesaria una cuarta para determinar la altura (lo que en la mar no tiene mucho sentido). Los satélites envían señales constantemente hacia la Tierra. Las antenas de GPS las reciben y los equipos miden el tiempo transcurrido entre la emisión y la recepción. Para eso es fundamental que el equipo a bordo y los relojes satelitales estén sincronizados. Se sabe en todo momento a qué hora emiten la señal los satélites y el equipo lee la hora a la que la recibe. Con eso se establece el tiempo. Este se multiplica por la velocidad de propagación de las ondas en la atmósfera (la velocidad de la luz) y se establece una distancia.

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La posición del barco es el lugar geométrico donde coinciden las tres esferas, una por cada satélite GPS. Siendo el centro de cada esfera el propio satélite y el radio la distancia hallada tras multiplicar tiempo por velocidad. Este dato se corrige por la señal de las estaciones costeras y se tiene una posición de latitud y longitud en tiempo real con un error inferior a 10 metros.

En resumen así funciona el GPS, aunque tras estas pocas palabras hay millones de datos técnicos.

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