GPS: el reloj del mundo

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La mayoría de las personas piensan en el navegador del coche o Google Maps en su móvil cuando se habla de GPS, pero la realidad es que GPS es mucho más que eso.

Cuando uno descubre cómo funciona este sistema de posicionamiento y todo lo que hay detrás de ese punto en el mapa resulta difícil no quedar asombrado.

¿Cómo funciona el sistema GPS?

El gobierno de los Estados Unidos puso en órbita 24 satélites que se encuentran girando alrededor del mundo a una distancia de 2.200km de la tierra y emitiendo señales radio de forma continua. De esa manera, cualquier dispositivo con un chip GPS en cualquier parte del globo (siempre que esté en espacio abierto) recibirá señales de, al menos 4 de esos 24 satélites (habitualmente se reciben un mínimo de 6).

Cuando se reciben al menos 4 señales diferentes, se realizan unos cálculos matemáticos más o menos sencillos (triangulación) que permiten determinar la posición exacta del dispositivo GPS en función de la distancia a cada uno de esos 4 satélites.

Como resultado de esos cálculos matemáticos se obtienen unas coordinadas X, Y, Z que determinan la posición exacta en el espacio.

¿Quién pagó?

Fue el gobierno de los Estados Unidos el que puso los satélites en órbita y el que los mantiene en la actualidad.

¿Es gratis?

De momento si. La fiesta la pagó el departamento de seguridad de USA, y de momento nos deja usarlo, aunque el GPS es un servicio de alto valor por el que la gente seguro que estaría dispuesta a pagar.

¿Por qué es tan importante el sistema GPS?

Por varias razones,

  1. El sistema GPS es usado como sistema de posicionamiento y navegación en millones de dispositivos que utilizamos a diario
  2. El sistema GPS es el instrumento básico de posicionamiento y navegación automática de vehículos automatizados: drones, trenes automáticos, etc
  3. El sistema GPS se utiliza para monitorizar el posicionamiento de vehículos y transportes que tienen que ser vigilados por razones de seguridad: trenes de pasajeros, autobuses, etc
  4. Por último, aunque el más importante de todos los usos, el sistema GPS se utiliza como sistema básico (junto con el protocolo NTP) de sincronización de equipos de comunicaciones y de señalización. Eso quiere decir que muchos dispositivos a lo largo y ancho del mundo usan el sistema GPS para sincronizar sus relojes internos, sin esa sincronización los sistemas no funcionarían

Estos puntos y sobre todo el último, hacen que el sistema GPS sea absolútamente crítico para el funcionamiento de los sistemas, desde los teléfonos móviles a los equipos que controlan las centrales nucleares.

Reflejo evidente de la criticidad del sistema GPS son las iniciativas de Europa (con sus sistema Galileo) y China (con el sistema Bidou) por poner en marcha sistemas equivalentes que no le hagan depender del sistema norteamericano.

Del mismo modo, la asociación IEEE está trabajando en la mejora del protocolo IEEE 1588 para servir como alternativa de sincronización al sistema GPS para equipos de comunicaciones que resulten críticas.

En este artículo de 2012, Charles A. Barton decribe el sistema GPS como un único punto de fallo y detalla los proyectos del departamento de seguridad de USA para crear sistemas redundantes al sistema GPS.

La próxima vez que veamos el punto sobre el mapa de google maps, sabremos que hay cuatro señales llegando a nuestro movil desde más de 2000km de distancia dando vueltas a la tierra para poder ver dónde estams exáctamente. Quizás os sorprenda tanto como a mi por qué sigue siendo gratis.

 

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