Cómo utilizan los dispositivos GPS la trilateración

La trilateración es una técnica matemática utilizada por un sistema de Posicionamiento Global (GPS) para determinar la posición, velocidad y elevación del usuario. Al recibir y analizar constantemente señales de radio de múltiples satélites GPS y aplicar la geometría de círculos, esferas y triángulos, un dispositivo GPS puede calcular la distancia o el alcance precisos a cada satélite que se rastreado.

Cómo funciona la trilateración

La trilateración es una versión sofisticada de la triangulación, aunque no utiliza la medición de ángulos en sus cálculos. Los datos de un solo satélite proporcionan una ubicación general de un punto dentro de un área circular grande en la superficie de la Tierra. Agregar datos de un segundo satélite permite que el GPS reduzca la ubicación específica de ese punto a una región donde las dos áreas de datos del satélite se superponen. Agregar datos de un tercer satélite proporciona una posición precisa del punto en la superficie de la Tierra.

Todos los dispositivos GPS requieren tres satélites para un cálculo preciso de la posición. Los datos de un cuarto satélite, o incluso más de cuatro satélites, mejoran aún más la precisión de la ubicación, y también permite que factores como la elevación o, en el caso de las aeronaves, la altitud también sean calculado. Los receptores GPS rastrean rutinariamente de cuatro a siete satélites simultáneamente y usan trilateración para analizar la información.

Satélites GPS

los Departamento de Defensa de EE. UU. mantiene los 24 satélites que transmiten datos en todo el mundo. Su dispositivo GPS puede permanecer en contacto con al menos cuatro satélites sin importar dónde se encuentre en la tierra, incluso en áreas boscosas o metrópolis importantes con edificios altos. Cada satélite orbita la Tierra dos veces al día, enviando señales regularmente a la Tierra desde una altitud de aproximadamente 12,500 millas. Los satélites funcionan con energía solar y tienen baterías de respaldo.

Cuando falla un GPS

Cuando un navegador GPS recibe datos satelitales insuficientes porque no puede rastrear suficientes satélites, la trilateración falla. Las obstrucciones como grandes edificios o montañas también pueden bloquear las señales débiles de los satélites e impedir el cálculo preciso de la ubicación. El dispositivo GPS alertará al usuario de alguna manera que no puede proporcionar información de posición correcta.

Los satélites también pueden fallar temporalmente. Las señales pueden moverse demasiado lentamente debido a factores en el troposfera e ionosfera, por ejemplo. Las señales también pueden emitir señales de ciertas formaciones y estructuras de la Tierra, provocando un error de trilateración.

Tecnologías y sistemas GPS gubernamentales

El GPS se introdujo en 1978 con el lanzamiento del primer satélite de posicionamiento global. Fue controlado y utilizado únicamente por el gobierno de los Estados Unidos hasta la década de 1980. La flota completa de 24 satélites activos controlados por EE. UU. No entró en uso hasta 1994.

Un dispositivo GPS no envía datos a los satélites. Los dispositivos GPS, como los teléfonos inteligentes equipados con la tecnología, también pueden usar sistemas telefónicos, como torres y redes de telefonía celular, y conexiones a Internet para mejorar aún más la precisión de la ubicación. Al utilizar estos dos últimos sistemas, un dispositivo GPS puede enviar datos a estos sistemas.

Debido a que el sistema de satélites GPS es propiedad del gobierno de los EE. UU. Y puede denegar o limitar selectivamente el acceso a la red, otros países han desarrollado sus propias redes de satélites GPS. Éstos incluyen:

• Sistema de navegación por satélite BeiDou de China
• Sistema mundial de navegación por satélite de Rusia (GLONASS)
• El sistema de posicionamiento Galileo de la Unión Europea
• Sistema de navegación por satélite regional indio de la India (IRNSS), también conocido como NAVIC