GPS
El Sistema de Posicionament Global (GPS, del anglés Global Positioning System), originalment cridat Navstar GPS, és un sistema que permet a un dispositiu receptor localisar la seua pròpia posició sobre la Terra en una precisió de fins a centímetros (si s'utilisa GPS diferencial), encara que lo comú són uns pocs metros. El sistema va ser desenrollat, instalat i empleat pel Departament de Defensa d'Estats Units, i actualment és propietat de la Força Espacial dels Estats Units. Per a determinar la seua posició, un usuari utilisa quatre o més satèlits i utilisa la trilateración. És l'homòlec del GLONASS rus i del Galileo europeu.
Quan es desija determinar la posició tridimensional, el receptor que s'utilisa per a això localisa automàticament com a mínim quatre satèlits de la ret, dels que rep unes senyals indicant l'identificació i hora del rellonge de cada u d'ells, ademés d'informació sobre la constelació de satèlits que formen part del sistema. En base en estes senyals, l'aparat sincronisa el seu propi rellonge en el temps del sistema GPS i calcula el temps que tarden en aplegar les senyals a l'equip, i de tal modo medix la distància al satèlit. Per mig del método de trilateración inversa, computa la seua pròpia posició. Es calcula també en una gran exactitut en el temps, basat en els rellonges atòmics a bordo cada u dels satèlits i en el segment terreny de GPS.
Actualment GPS consta de 31 satèlits operatius.[1]
Història
[editar | editar còdic]En la década de 1960, el sistema de navegació terrestre OMEGA, basat en la comparació de fase de les senyals emeses a partir de parells d'estacions terrestres, es va convertir en el primer sistema mundial de radi de navegació. Les llimitacions d'estos sistemes varen impulsar la necessitat d'una solució de navegació més universal en més precisió.
l'armada nortamericà va aplicar esta tecnologia de navegació utilisant satèlits per a proveir als sistemes de navegació de les seues flotes observacions de posicions actualisades i precises. El sistema devia complir els requisits d'globalidad, comprenent tota la superfície del globo; continuïtat, funcionament continu sense afectar-li les condicions atmosfèriques; altament dinàmic, per a possibilitar el seu us en aviació i precisió. Açò va dur a produir diferents experiments com el Timation i el sistema 621B en deserts simulant diferents comportaments.
Aixina va sorgir el sistema TRANSIT, que va quedar operatiu en 1964, i cap a 1967 va estar disponible, ademés, per a us comercial militar. TRANSIT estava constituït per una constelació de sis satèlits en òrbita polar baixa, a una altitut de 1074 km. Tal configuració conseguia una cobertura mundial, pero no obstant, la possibilitat de posicionar-se era intermitent, podent accedir als satèlits cada 1,5 hores. El càlcul de la posició requeria estar seguint al satèlit durant quinze minuts contínuament.
En 1967, la U.S. Navy va desenrollar el satèlit Timation, que va demostrar la viabilitat de colocar rellonges precisos a l'espai, una tecnologia requerida per el GPS.
Posteriorment, en eixa mateixa década i gràcies al desenroll dels rellonges atòmics, es va dissenyar una constelació de satèlits, portant cada u d'ells un d'estos rellonges i estant tots sincronisats en base en una referència de temps determinat.
En 1973 es varen combinar els programes de l'Armada i de la Força Aérea dels Estats Units (este últim consistent en una tècnica de transmissió codificada que proveïa senyes precises usant una senyal modulada en un còdic de PRN (Pseudo-Random Noise: soroll pseudoaleatorio), en lo que es va conéixer com Navigation Technology Program (programa de tecnologia de navegació), posteriorment renombrado NAVSTAR GPS.
Entre 1978 i 1985 es varen desenrollar i varen llançar onze satèlits prototip experimentals NAVSTAR, als que varen seguir atres generacions de satèlits, fins a completar la constelació actual, a la que es va declarar en capacitat operativa inicial en decembre de 1993 i en capacitat operativa plena i utilitat civil en abril de 1995.
Pel desafortunat derribe del Vol 007 de Korean Air per l'Unió Soviètica en 1983, en 269 víctimes mortals, el president nortamericà Ronald Reagan va anunciar que el sistema GPS estaria disponible per a propòsits civils una volta quedara finalisat, encara que el servici s'oferiria en una precisió menor que la disponible per a servicis militars.
En 1996, reconeixent l'importància de l'us civil de el GPS, el president Bill Clinton va impulsar una directiva[2] declarant l'us dual (militar i civil) de el GPS.
En 2009, el govern dels Estats Units va oferir el servici normalisat de determinació de la posició per a recolzar les necessitats de l'OACI, i esta va acceptar l'oferiment.
Competidors de el GPS
[editar | editar còdic]L'antiga Unió Soviètica va construir un sistema similar cridat GLONASS, ara gestionat per la Federació Russa.
l'Unió Europea va desenrollar el sistema de navegació Galileo. En decembre de 2016, la Comissió Europea, propietària del sistema, va informar que el sistema de navegació Galileo va començar les seues operacions i que els satèlits ya envien informació de posicionament, navegació i determinació de l'hora a usuaris de tot lo món.
La República Popular China està implementant el seu propi sistema de navegació, el denominat Beidou, que està previst que conte en de 12 a 14 satèlits entre 2011 i 2015. Per a 2020, ya plenament operatiu deurà contar en 30 satèlits. En decembre de 2014 tenien 14 satèlits en òrbita.cita requerida
Característiques tècniques i prestacions
[editar | editar còdic]
El Sistema Global de Navegació per Satèlit ho componen:
- Satèlits en la constelació: 24 (4 × 6 òrbites)
- Cobertura: mundial
- Capacitat d'usuaris: illimitada
- Sistema de coordenades: 8000
Senyal GPS
[editar | editar còdic]Cada satèlit GPS emet contínuament un mensage de navegació a 50 bits per segon en la freqüència transportadora de microones d'aproximadament 1600 MHz. La ràdio FM, en comparació, s'emet a entre 87,5 i 108,0 MHz i les rets Wi-Fi funcionen a al voltant de 5000 MHz i 2400 MHz. Més concretament, tots els satèlits emeten a 1575,42 MHz (esta és la senyal L1) i 1227,6 MHz (la senyal L2).
La senyal GPS proporciona la “hora de la semana” precisa d'acort en el rellonge atòmic a bordo del satèlit, el número de semana GPS i un informe d'estat per al satèlit de manera que pot deduir-se si és defectuós. Cada transmissió dura 30 segons i du 1500 bits de senyes codificades. Esta chicoteta cantitat de senyes està codificada en una seqüència pseudoaleatoria (PRN) d'alta velocitat que és diferent per a cada satèlit. Els receptors GPS coneixen els còdics PRN de cada satèlit i per això no solament poden decodificar la senyal sino que la poden distinguir entre diferents satèlits.
Les transmissions són cronometrades per a escomençar de forma precisa en el minut i en el mig minut tal com indique el rellonge atòmic del satèlit. La primera part de la senyal GPS indica al receptor la relació entre el rellonge del satèlit i l'hora GPS. La següent série de senyes proporciona al receptor informació d'òrbita precisa del satèlit.[3]
Vore també
[editar | editar còdic]- Transmissió digital d'àudio
- GLONASS
- NMEA
- Rinex
- Servici basat en localisació
- Sistema de navegació per a automòvils
- Sistema global de navegació per satèlit
- Sistema de posicionament europeu Galileo
- Sistema de posicionament en interiors
- Canal de Mensages de Tràfic
- Unitat de seguiment GPS
- Waypoints
Notes i referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Segmente espacial: actuals i futures generacions de satèlits de GPS» (en anglés). Consultat el 16 de febrer de 2021.
- ↑ National Archives and Records Administration. U.S. Global Positioning System Policy. 29 de març de 1996.
- ↑ Font
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «GPS» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.