¿Cómo funciona el GPS?

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Pau Monfort
@paumonfort

Que es GPS

Antes de entrar en el fondo del asunto y explicarte como funciona el GPS, es bueno comenzar desde el principio explicando qué significa este término: GPS es el acrónimo de Sistema de Posicionamiento Global y es un Sistema de posicionamiento basado en satélites en órbita, capaz de proporcionar la ubicación y hora exacta a cualquier dispositivo equipado con un receptor. Funciona en cualquier momento e independientemente de las condiciones meteorológicas. Para ser más precisos, la definición completa de este sistema de posicionamiento es GPS NAVSTAR, Es decir, Sistema de posicionamiento global de radio y cronometraje por satélite de navegación.



El sistema GPS, diseñado por el Departamento de Defensa de EE. UU., Nació en 1973 como sucesor del sistema de tránsito para ofrecer la posibilidad de que los vehículos militares se orienten en el espacio (y el tiempo) en cualquier posición y en cualquier condición climática. Sin embargo, solo en 1991 Estados Unidos decidió abrir el uso del GPS también a los civiles, pero con algunas limitaciones (que no se referían al uso militar): por razones de seguridad, la señal enviada por los satélites fue "alterada" a propósito por un mecanismo particular, disminuyendo laorden de precisión detección de receptores civiles: el error de detección podría alcanzar hasta metros 950 en relación con su posición original.

En 2000 estas limitaciones fueron abolidas, haciendo mucho más preciso el levantamiento para usos civiles: el levantamiento por GPS, hasta la fecha, garantiza una precisión de 10 o 20 metros en comparación con la situación real, sin duda un buen salto adelante en comparación con lo que sucedió en el pasado.

Básicamente, todo el sistema GPS consta de tres "partes", o Segmento, quienes trabajan juntos para ofrecer una ubicación en las formas que indiqué anteriormente. A continuación los ilustre todos.



  • Segmento espacial - es la constelación de satélites colocado en la órbita de la Tierra. En total, alrededor de la tierra, orbitan Satélites artificiales 31 (24 están activos, otros se activan si es necesario) dispuestos en 6 niveles distintos, que emiten continuamente señales en dos canales diferentes: L1 para uso civilPLC),L2 (PPS) para uso militar.
  • Segmento de control - es la combinación de 8 estaciones de control de los satélites (7 operativos y uno de "reserva"), dispersos en puntos estratégicos de la Tierra, junto con los 4 antenas terrestre capaz de enviar a cada satélite las actualizaciones necesarias a lo largo del tiempo. El personal dentro de las estaciones de control se encarga de la gestión completa de satélites, señales y servicios.
  • Segmento de usuarios - este segmento no es otro que el conjunto de Receptores GPS presente en nuestro planeta, tanto militares como civiles. Generalmente, un receptor consta de un pequeño procesador para procesar las operaciones, una antena GPS y una fuente de tiempo, útil para realizar la operación de sincronización (de eso hablaré en breve).

La detección de la posición vía GPS se basa en el principio de trilateración: aprovechamiento de las señales de radio generadas de tres satélites y la distancia de la Tierra a cada una de ellas, el receptor, gracias al tiempo de viaje de las 3 señales, es capaz de calcular el punto del planeta en el que se encuentra, con un margen de precisión bastante alto, reproduciéndolo si es necesario en un mapa digital (como te expliqué antes, la localización del SPS tiene un error de menos de 20 metros en comparación con la posición real).


El reloj a bordo del receptor, sin embargo, no es tan preciso como el de los 3 satélites involucrados en la triangulación, por lo que el propio receptor no es capaz de saber inmediatamente el momento exacto en el que comenzó la señal: para esto se aprovecha la señal enviada por un cuarto satélite, útil para "corregir" el reloj a bordo del receptor y sincronizarlo con el satélite. Es por eso que, en cualquier lugar de la tierra, un receptor GPS puede recibir señales de al menos 5 satélites diferentes (4 operativos más uno "de repuesto").


Antes de continuar, creo que es mi deber brindarles otra información importante: el GPS es el sistema de posicionamiento más utilizado en el mundo, pero no es el único. Algunos países y continentes, por diversas razones (incluido el hecho de que los segmentos espaciales y de control del GPS son propiedad de EE. UU., Una nación que teóricamente podría prohibir su uso en cualquier momento), han creado alternativas de sistemas de posicionamiento: GLONASS (Rusia), BeiDou / Brújula (Asia), IRNSS (India) e Galileo (Europa).

Para que sirve el GPS

Si ha leído atentamente lo que le he dicho hasta ahora, seguro que ha entendido el objetivo final del GPS: este sistema es capaz de localizar cualquier objeto equipado con un receptor, en cualquier punto de la tierra y en cualquier momento, independientemente de las condiciones climáticas.

Como ya te he explicado, un receptor GPS no es más que un "chip" equipado con unantena, una minúscula procesador y una especie de ver capaz de captar la señal del satélite y detectar, con las reglas que te expliqué hace un rato, la coordenadas terrestres de su posición, eventualmente devolviéndolos a uno mapa gracias a sistemas, programas o aplicaciones específicos.


Los primeros dispositivos equipados con un chip GPS fueron detectores simples con una pequeña pantalla en la que se mostraban las coordenadas terrestres. Con el paso del tiempo y la evolución de la tecnología, se ha hecho posible aprovechar muchas categorías de dispositivos para aprovechar esta tecnología: aquí tienes algunos de ellos.

  • Navegadores de coches - estos son dispositivos generalmente diseñados para la navegación utilizando solo tecnología GPS. Están equipados con una pantalla, un procesador, una memoria RAM y un chip GPS (además de componentes opcionales como Bluetooth, batería, WiFi, etc.), y pueden mostrar itinerarios de viaje completos y personalizables, así como la posición actual. mapas di naciones continentes enteros, que se puede descargar según sea necesario. Si necesita un navegador, le sugiero que consulte mi guía de compra dedicada.
  • rastreador de GPS - Son "localizadores" reales, equipados con un chip GPS, capaces de determinar la posición del objeto al que están conectados o de la persona que los lleva, interactuando con programas especiales para ordenadores o aplicaciones para teléfonos inteligentes y tabletas. Algunos rastreadores están equipados con chips adicionales como WiFi y Bluetooth, mientras que otros son tan pequeños que son casi invisibles: puedes encontrar una amplia variedad consultando mi guía de los mejores rastreadores GPS.
  • Smartphone, tableta e computadora - durante algún tiempo, estos dispositivos de uso común han estado equipados con un chip GPS que se puede activar o desactivar según sea necesario y se puede utilizar, a través de programas o aplicaciones dedicados, para múltiples propósitos ("transformar" los dispositivos en navegadores por satélite o para localizarlos cuando se pierden o son robados, solo por nombrar dos escenarios comunes). Para ser precisos, no todas las computadoras están equipadas con un chip GPS, sin embargo, es posible aprovechar los servicios de ubicación utilizando el conexión a Internet, combinando la dirección IP obtenida de la máquina con la ubicación del servidor más cercano, perteneciente al administrador al que está conectado.

Cómo utilizar el GPS

Ahora que ha aprendido los conceptos básicos sobre como funciona el GPS, ha llegado el momento de ir a practicar y activar los sistemas de localización en tu smartphone, tablet u ordenador: a continuación, te explicaré cómo activar y usar el GPS en dispositivos Android, en iPhone y iPad y en tu ordenador.


Sin embargo, antes de continuar, quiero aclarar que los servicios de ubicación pueden ser utilizados por los programas y aplicaciones que los soliciten, solo con la condición de que les otorgue el permisos de acceso al GPS, tocando o haciendo clic en permitir o OK dentro de los cuadros de diálogo que se le propondrán.

Android

Tienes un terminal equipado con el sistema operativo Android? No te preocupes, activar el GPS es muy, muy sencillo y puedes hacerlo utilizando elárea de notificación que el panel apropiado dentro de la configuración.

Entonces, para activar el GPS casi de inmediato en Android, llame alárea de notificación en su teléfono inteligente o tableta, deslice el dedo desde la parte superior de la pantalla hacia la parte inferior y toque el icono GPS (o Localización, depende del sistema operativo) presentes en el panel que se abre: cuando se enciende, el GPS está activo y disponible para las aplicaciones y servicios que deseen utilizarlo.

¿No puede encontrar el icono de GPS en el área de notificación de Android? No se preocupe, también puede hacer lo mismo a través de los menús del sistema: primero, toque el icono ajustes colocado en la pantalla de las aplicaciones instaladas en su dispositivo, luego desplácese hacia abajo hasta encontrar la sección personal y toca la voz geolocalización. En este punto, sube ON el interruptor ubicado en la parte superior derecha del panel propuesto y eso es todo.

En algunas versiones personalizadas de Android, como el MIUI di Xiaomi, el procedimiento puede cambiar ligeramente: en este caso, debe abrir el ajustes de Android, ve a la sección Sistema & Dispositivo y, a partir de ahí, tocar las voces Configuraciones adicionalesPrivacidadgeolocalización, luego muévete a En el interruptor en el artículo Acceso a mi ubicación.

Desde el mismo panel, también puede activar los servicios de ubicación de alta precisión (hablaré de esto en breve) o consultar las aplicaciones que han accedido recientemente a los servicios de ubicación. No fue difícil, ¿verdad?

iOS

Tener un iPhone o un iPad? No se preocupe, ¡encender o apagar el GPS es muy simple! Primero, toque el ícono ajustes residente en la pantalla principal de su dispositivo y seleccione los elementos Privacidad localización en el menú que se abre.

Ahora, para "encender" el GPS, active elinterruttore ubicado en la parte superior derecha, en correspondencia con el artículo localización ¡Y eso es! Desde el mismo panel, puede habilitar o deshabilitar el uso compartido de la ubicación a través de las aplicaciones del sistema, o revocar el permiso de acceso aplicaciones instaladas en el dispositivo.

Computadora

Hasta ahora os he contado cómo activar el GPS en smartphones y tablets. ¿Qué pasa si le digo que estos servicios también se pueden activar desde computadoras de escritorio y portátiles? Sí, se puede hacer. Antes de explicar cómo, sin embargo, tengo que hacer una aclaración importante: no todos los ordenadores están equipados con un chip GPS, por lo que puede suceder que la ubicación también se obtenga utilizando cualquier dispositivo Bluetooth, conexión WiFi o posiblemente la conexión a través de módem celular (por ejemplo, utilizando las "claves de Internet 4G").

Habiendo hecho esta premisa necesaria, es hora de actuar: si usa Windows 10 y desea activar el GPS en su PC, haga clic en el icono en forma de Historietas ubicado en la parte inferior derecha de la pantalla, junto al reloj, y haga clic en el icono ubicación. Si no ve el icono en cuestión, haga clic en el elemento Expandir todo y debería verlo aparecer.

 

Si tienes un Mac, active la localización de esta manera: haga clic en el icono Preferencias del Sistema colocado en el Dock, luego en el icono Seguridad y Privacidad y en la sección Intimidad, ubicado en la parte superior derecha.

En este punto, desbloquee los cambios haciendo clic en el botón en forma de Candado en la parte inferior izquierda, ingrese su contraseña, presione el botón Desbloquear y poner la marca de verificación Servicio de localización activado". A través de la misma pantalla, puede visualizar todos los programas que han solicitado y obtenido acceso a la ubicación.

Una vez activado el servicio, puede sintonizar programas y / o sitios web permiso para usar GPS (o ubicación a través de WiFi / Bluetooth / módem) haciendo clic en el botón permitir que aparece en las ventanas de confirmación propuestas por el sistema operativo, o en los paneles de información ubicados inmediatamente debajo de la barra de direcciones del navegador Safari.

Incluso a los navegadores les gusta Google Chrome tienen una función para permitir la detección de la posición geográfica por los sitios y servicios web utilizados: para continuar, abra el navegador "gran G", presione el botón ⋮ ubicado en la parte superior derecha, seleccione el elemento ajustes, desplácese hasta la parte inferior de la página y haga clic en el elemento Avanzado.

Una vez que se haya cargado la siguiente sección de la página, haga clic en el elemento La configuración del contenido, A continuación, ubicacióny subir En el interruptor ubicado en la parte superior (la voz cambiará de ObstruidoPregunte antes de iniciar sesión). A partir de este momento, cuando un sitio desea acceder a la posición, se muestra un pequeño panel de información en la parte superior izquierda: para otorgar acceso, debe hacer clic en el botón permitir.

Cómo mejorar la recepción de la señal GPS

Les he comentado varias veces, en este estudio en profundidad, cómo es posible la localización mediante señal GPS en cualquier punto de la Tierra, en cualquier momento e independientemente de las condiciones meteorológicas. Sin embargo, dado que los receptores GPS dependen de una señal de satélite, la recepción no siempre es óptima y, en algunos casos, puede llevar más tiempo obtener un resultado aceptable.

¿Te encuentras exactamente en este caso? No se desespere, no todo está perdido: hay algunos pequeños "consejos" a seguir para mejorar la recepción de la señal GPS, especialmente en teléfonos inteligentes y tabletas. A continuación, señalo los más útiles.

  • Eliminar obstáculos - para recibir mejor la señal de los satélites, es aconsejable que no haya “obstáculos” entre la “fuente” (el cielo) y el receptor. En consecuencia, le recomiendo que utilice el GPS apuntando el dispositivo directo al cielomejor si al aire libre y en ausencia de elementos como techos, tabiques u otros.
  • Servicios de localización de alta precisión - Si el GPS por sí solo no le proporciona una posición muy precisa, puede aprovechar la ubicación de "alta precisión", que también utiliza la información recibida de WiFi, conexión celular y Bluetooth. Para activarlo en Android, vaya a Configuración> Ubicación, toca el elemento Modalidad y establezca la marca de verificación en el artículo Alta precisión. Este paso no es necesario en iOS, donde los servicios de "alta precisión" están habilitados de forma predeterminada.
  • Usar una aplicación - en las tiendas de Android e iOS existen algunas aplicaciones que comprueban tanto de cuántos satélites es posible recibir información, de la posición actual, como de la calidad de la señal recibida, para que puedas encontrar la posición óptima para alcanza tu meta. En este sentido, me gustaría señalar las aplicaciones de prueba de GPS para Android y GPS Status para iOS.
  • Utilice una antena externa - Si necesita usar el GPS en un lugar inaccesible y su dispositivo simplemente no puede bloquear la señal, es posible que desee usar una antena GPS externa. Los hay de diferentes tipos y con diferentes métodos de conexión, según el dispositivo al que estén dedicados (navegador satelital, smartphone / tableta, ordenador, etc.).
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Ahora que conoces toda la información necesaria sobre GPS, finalmente puedes aprovechar esta tecnología con el conocimiento de cómo funciona. Antes de concluir, sin embargo, quiero darte un consejo: no creas que el GPS es solo para "navegación", ya que este pequeño chip también puede ser útil si tu dispositivo se pierde o te lo roban: si el GPS está activo, hay la posibilidad de localizar el dispositivo antes de que se apague o conocer su última posición. Te he hablado en detalle de este aspecto en mis guías sobre cómo localizar GPS y cómo localizar un celular robado: te recomiendo que las leas con atención.

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