¿Cómo Funciona el GPS?

Ya vivimos en el futuro. Tenemos dispositivos portátiles que utilizan satélites que señalan de forma precisa nuestra localización en casi todos lados del planeta. Pero ¿sabes como funciona el GPS?

GPS-02Los dispositivos GPS no contactan realmente a los satélites ni transmiten información hacia ellos. Ellos únicamente reciben datos desde los satélites y los datos siempre se están transmitiendo. Sin embargo, el GPS no es la única forma en que los dispositivos pueden determinar tu ubicación.

El GPS (Global Positioning System) o sistema de posicionamiento global fue creado originalmente por el ejército de los Estados Unidos de Norteamérica. Eventualmente fue abierto al uso civil con el transcurso del tiempo. Al menos 24 satélites GPS están siempre en órbita alrededor de la Tierra, y ellos siempre están enviando datos.

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Los satélites están colocados en órbita de modo que cuatro satélites están visibles en el cielo desde cualquier punto en la Tierra. Claro, uno no puede verlo directamente, pero hay una vista directa para las transmisiones de radio. Esto significa que el GPS no funciona si las señales están siendo bloqueadas, debes tener una vista clara entre tu dispositivo y el cielo. En un refugio bajo tierra o una cueva bajo la montaña, el GPS no funciona.

Los satélites están constantemente transmitiendo señales de radio hacia la Tierra. Cada transmisión incluye la localización del satélite GPS y la hora en que la señal fue enviada. Cada satélite tiene un reloj atómico a bordo, de modo que la hora es muy precisa.

¿Cómo determina el GPS la localización?

Un dispositivo con GPS incluido, sea un smartphone o un GPS en el auto, sólo actúa como un receptor GPS. Un dispositivo con GPS no contacta a los satélites para determinar la ubicación. En vez de eso, sólo escucha las señales de radio que están siendo desplegadas desde los satélites todo el tiempo.

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Un receptor GPS sólo escucha las señales de cuatro o más satélites. Las señales de los satélites más cercanos llegan más rápido, mientras que las señales de los más alejados llegan después. La diferencia de tiempo es muy pequeña pero es detectada por el dispositivo. Comparando esa diferencia de tiempo, el receptor puede estimar la distancia relativa de los cuatro satélites. Utilizando un algoritmo llamado trilateración el receptor puede determinar su propia ubicación.

¿Qué es la trilateración?

Puede sonar a algo muy complicado, pero en realidad es algo relativamente simple. Imagina si alguien te cuenta que vive a 500 km. de Nueva York, a 800 km. de Miami y a 300 km. de Los Angeles. Con esta información podrías determinar una región que está a la distancia correcta de todas esas ciudades y estimar su actual posición. Si se te da la distancia desde una cuarta ciudad, podrías estimar la localización incluso de forma más precisa. Esto es trilateración explicada, y es lo que hace un dispositivo GPS cuando lo utilizas.

Alternativas a GPS

El GPS no es la única forma en que dispositivos pueden estimar tu posición actual. Los servicios 911 utilizan celdas de torres para triangular la posición de los teléfonos móviles. Esto funciona en una forma similar, midiendo la diferencia entre la fuerza de las señales entre las múltiples celdas de torres, de esa forma su dispositivo puede estimar tu posición actual.

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Algunos dispositivos pueden utilizar un WPS (Wi-Fi based positioning system) que es un sistema de posicionamiento basada en Wi-Fi para determinar la posición actual. Los camiones de Google Street View utilizan los puntos de acceso cercanos y su relativa potencia en ciertas ubicaciones. Tu smartphone escanea por redes inalámbricas cercanas, luego envía una lista de sus nombres y fuerzas de señal a los servidores de Google. Google utiliza su base de datos y estima donde te encuentras. Google no es el único proveedor de WPS pero es uno de los más conocidos. Esto es conveniente en ubicaciones donde las señales GPS no pueden ser utilizadas.

El sistema GPS no es la única red de satélites que puede ser utilizada para posicionamiento, Rusia tiene su propio sistema llamada GLONASS y China tiene otro bautizado como BDS. Europa también está trabajando en su propia alternativa a GPS, conocida como GALILEO. GPS puede ser cerrada o restringida en tiempos de guerra o conflicto, de modo que diferentes naciones quieren sus propios satélites de posicionamiento para ser autosuficientes.

Seguridad

GPS por si mismo no es una amenaza a la seguridad, si tienes una vieja unidad GPS en tu auto, no es capaz de transmitir tu ubicación. Sin embargo, GPS puede ser una amenaza a la seguridad cuando se combina con tecnología de transmisión. Los dispositivos de seguimiento GPS no sólo utiliza receptores GPS, ellos almacenan los datos del GPS para transmitir o recuperarlos posteriormente.

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