Cómo funciona el GPS [MakeUseOf explica]

Como un ávido jugador, me sorprende la correlación entre las características similares a GPS en los videojuegos modernos y la proliferación de la tecnología GPS en la vida cotidiana. Cuando era niño, los mapas en papel y la cartografía todavía eran comunes; si te perdiste, sufriste y encontraste el camino a tu destino. Hoy en día, tenemos las maravillas del GPS para guiarnos allí y de regreso.

Solo tengo 24 años, así que no quiero sonar como si la era anterior al GPS fuera una “edad de oro” o algo por el estilo. Aprecio la conveniencia del GPS y me ha salvado el trasero en más de una docena de ocasiones. Pero como mucha tecnología, tendemos a darla por sentado. Sé lo que hago.

Qué es ¿GPS? ¿Sabes cómo funciona el GPS? ¿Cuál es el secreto detrás de la precisión casi precisa que ofrece? Sigue leyendo para aprender sobre el pensamiento impresionante que se utilizó para construir este magnífico sistema de navegación..

¿Cuál es el punto común entre la energía nuclear, Internet? Internet y la World Wide Web no son lo mismo [MakeUseOf explica] Internet y la World Wide Web no son lo mismo [MakeUseOf explica] Los dos términos "Internet" y La "World Wide Web" se ha utilizado indistintamente desde que Internet se convirtió en una "utilidad" doméstica tan común como la electricidad o la televisión por cable. La gente habla de "navegar por la web" y ... ¿y GPS? Todos comenzaron como proyectos destinados a reforzar la ventaja tecnológica de los EE. UU. Sobre el resto del mundo. Específicamente, la ventaja tecnológica de su militar. Internet permitiría una comunicación rápida a largas distancias; la energía nuclear podría ser tanto destructiva como generadora de energía; y GPS significaba facilidad de navegación para las fuerzas militares a través de terreno extranjero.

El GPS, que significa sistema de Posicionamiento Global, es en realidad una red de 27 satélites artificiales que orbitan alrededor de la Tierra. De esos 27 satélites, 24 están actualmente en uso y los tres restantes están a prueba de fallas en caso de que uno de los 24 funcionamientos incorrectos. Según la disposición de estos satélites, al menos cuatro de estos satélites son visibles en el cielo en cualquier momento.

Junto con los satélites en órbita, hay cinco estaciones de monitoreo en la superficie de la Tierra: la estación maestra (en Colorado) y cuatro estaciones no tripuladas ubicadas en lugares lejanos lo más cerca posible del ecuador (Hawaii es uno de esos lugares). Estas estaciones no tripuladas recopilan datos de los satélites y los envían a la estación maestra, que interpreta y realiza ajustes antes de transmitir los datos adecuados a los satélites GPS.

Aunque este sistema estaba destinado originalmente para uso militar, los EE. UU. Abrieron el sistema en 1983 para uso civil, por lo que podemos usar esos satélites hoy para encontrar nuestro Starbucks más cercano en un abrir y cerrar de ojos..

Bien, entonces tenemos este sistema global de satélites y estaciones que están constantemente cambiando en la atmósfera de la Tierra y transmitiendo datos de un lado a otro. ¿Cómo aprovechan nuestros dispositivos móviles y rastreadores de automóviles el sistema para descubrir dónde estamos exactamente? Y si hay tantos satélites flotando allí arriba, ¿por qué su señal de GPS a veces falla cuando la conexión de datos de la aplicación GPS se está agotando? Pruebe 3 mapas sin conexión actualizados [Android] ¿Está harto de la conexión de datos de su aplicación GPS? Pruebe 3 mapas sin conexión actualizados [Android] No hace mucho, Chris cubrió tres de las mejores aplicaciones de GPS sin conexión disponibles en Android. Desde entonces, muchas otras aplicaciones de GPS lanzaron o recibieron actualizaciones importantes. ¿Estos recién llegados se comparan favorablemente con los revisados ​​por ... ?

Piensa en lo que usas para la navegación GPS. Ya sea un montaje en el tablero de TomTom o la aplicación Maps de Google ¿Cómo funciona Google Maps? ¿Cómo funciona Google Maps? Millones de personas usan Google Maps todos los días y usted puede ser uno de ellos, pero ¿cómo funciona realmente y cómo mantiene Google su precisión tan bien? , la idea es la misma: su dispositivo es un Receptor GPS. En otras palabras, su dispositivo recibe datos de los satélites GPS de arriba. ¿Qué tipo de datos? En pocas palabras, cada satélite le dice a su dispositivo la distancia entre usted y ese satélite.

En este punto, puede estar un poco confundido porque pensaría que necesita más que la distancia de un objeto para determinar su ubicación exacta. ¡Y estarías en lo cierto! Usando la distancia de cada satélite, su dispositivo GPS puede usar una técnica llamada trileration para encontrar donde estás.

Imagina que estás perdido en el desierto. Si llamaras a tu amigo en Filadelfia y mágicamente supiera exactamente cuán lejos de él estabas, te diría que estás a 400 millas de Filadelfia. Sin embargo, saber que eso no es suficiente, porque esa distancia desde un solo punto podría significar cualquier punto a lo largo del círculo de un radio de 400 millas alrededor de ese punto.

Entonces llamas a un segundo amigo en la ciudad de Nueva York y él dice que estás a 300 millas de distancia. Ahora tiene dos círculos de distancia y cada punto a lo largo de esos círculos es un lugar potencial donde podría estar en este momento. Como puede ver, los dos círculos se cruzan en dos puntos: según los datos de distancia, sabe que está en cualquiera de estos puntos.

Y si llamaste a un tercer amigo y él te dijo que estabas a 200 millas de Newark, tendrías tres círculos que se cruzan en una ubicación. Ahí es donde estás.

El GPS utiliza esta misma técnica en la que cada satélite puede verse como uno de sus amigos en el ejemplo anterior. Pero como los satélites funcionan en el espacio 3D, tendría que imaginar la intersección de esferas en lugar de círculos. Combina esos datos de distancia con el hecho de que debes estar parado en la superficie de la Tierra (que actúa como la cuarta esfera) y es bastante fácil encontrar dónde estás.

Para obtener datos GPS precisos, la mayoría de los dispositivos intentan conectarse a al menos cuatro satélites. Esta es también la razón por la cual a veces el dispositivo tarda mucho en actualizar las ubicaciones de GPS. También es por eso que a veces no tiene señal: puede estar conectado a uno o dos satélites, pero eso no es suficiente.

Por supuesto, hay muchas más matemáticas y ciencias detrás del funcionamiento del GPS. Por ejemplo, compensar el retraso de la señal entre satélites y receptores (las ondas de radio solo se mueven tan rápido). ¿Alguna vez se preguntó por qué el GPS mata la batería de su teléfono? 5 maneras de cortar el consumo de batería en su teléfono Android y ni siquiera tocaste el teléfono una vez? Muchas personas constantemente descargan e instalan nuevas aplicaciones ...? Es porque su teléfono necesita corregir constantemente errores en el cálculo.

Esperemos que hayas aprendido un poco sobre el GPS y cómo funciona. En realidad, no sabía cómo funcionaba todo hasta que hice mi investigación para este artículo y la idea detrás de esto es fascinante e inteligente. Si todavía no lo entiendes, tal vez no lo expliqué lo suficientemente bien; en ese caso, le pido que haga preguntas en los comentarios para aclarar.

Créditos de imagen: red GPS a través de Shutterstock, teléfono GPS a través de Shutterstock, satélite GPS a través de Shutterstock