Introducción
Dirigido a las empresas de transporte que necesitan una
infraestructura económica pero de alta calidad, para el seguimiento
de sus vehículos, con prestaciones adicionales según necesidades del
cliente, como por ejemplo servicios de gestión de rutas en tiempo
real (servicios a la demanda). Se emplea tecnología GPS de Knosos,
con gran capacidad de adaptación a todo tipo de móviles (vehículos
y personas), y con redes de comunicaciones exclusivas del cliente o a
través de telefonía móvil GSM con cobertura europea. Simultáneamente
al registro o transmisión de la información de localización, el
sistema puede también registrar i transmitir información diversa
captada por sensores (por ejemplo, estado del vehículo o la carga).
EL conductor del vehículo también puede recibir o enviar información
a través del pequeño terminal del sistema.
Sistema
de Posicionamiento Global
Conocido también como GPS, es un sistema de navegación basado en 24
satélites, que proporcionan posiciones en tres dimensiones, velocidad
y tiempo, las 24 horas del día, en cualquier parte del mundo y en
todas las condiciones climáticas. Al no haber comunicación directa
entre el usuario y los satélites, el GPS puede dar servicio a un número
ilimitado de usuarios.
Historia
y desarrollo
Dirigido por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, el Sistema
de Posicionamiento Global Navstar se creó en 1973 para reducir los
crecientes problemas en la navegación. Al ser un sistema que supera
las limitaciones de la mayoría de los sistemas de navegación
existentes, el GPS consiguió gran aceptación entre la mayoría de
los usuarios. Desde los primeros satélites, se ha probado con éxito
en las aplicaciones de navegación habituales. Como puede accederse a
sus funciones de forma asequible con equipos pequeños y baratos, el
GPS ha fomentado muchas aplicaciones Redes.
Características
El
Sistema de Posicionamiento Global (GPS) está disponible en dos formas
básicas: SPS, iniciales de Standard Positioning Service (Servicio de
Posicionamiento Estándar), y PPS, siglas de Precise Positioning
Service (Servicio de Posicionamiento Preciso). El SPS proporciona la
posición absoluta de los puntos con una precisión de 100 m.
El código PPS permite obtener precisiones superiores a los 20 m;
este código es accesible sólo a los militares de Estados Unidos y
sus aliados, salvo en situaciones especiales.
Las
técnicas de mejora, como el GPS diferencial (DGPS), permiten a los
usuarios alcanzar hasta 3 m
de precisión. Los investigadores fueron los primeros en usar
portadoras para calcular posiciones con una precisión de 1 cm.
Todos los usuarios tienen a su disponibilidad SPS, DGPS y técnicas
portadoras.
Funcionamiento
del Sistema de Posicionamiento Global
Los satélites GPS llevan relojes atómicos de alto grado de precisión.
La información horaria se sitúa en los códigos de transmisión
mediante los satélites, de forma que un receptor puede determinar en
cada momento en cuánto tiempo se transmite la señal. Esta señal
contiene datos que el receptor utiliza para calcular la ubicación de
los satélites y realizar los ajustes necesarios para precisar las
posiciones. El receptor utiliza la diferencia de tiempo entre el
momento de la recepción de la señal y el tiempo de transmisión para
calcular la distancia al satélite. El receptor tiene en cuenta los
retrasos en la propagación de la señal debidos a la ionosfera y a la
troposfera. Con tres distancias a tres satélites y conociendo la
ubicación del satélite desde donde se envió la señal, el receptor
calcula su posición en tres dimensiones.
Sin embargo, para
calcular directamente las distancias, el usuario debe tener un reloj
atómico sincronizado con el Sistema de Posicionamiento Global.
Midiendo desde un satélite adicional se evita que el receptor
necesite un reloj atómico. El receptor utiliza cuatro satélites para
calcular la latitud, la longitud, la altitud y el tiempo.
Partes
del Sistema de Posicionamiento Global
El
Sistema de Posicionamiento Global consta de tres divisiones: espacio,
control y usuario. La división espacio incluye los satélites y los
cohetes Delta que lanzan los satélites desde Cabo Cañaveral, en
Florida, Estados Unidos. Los satélites GPS se desplazan en órbitas
circulares a 17.440 km
de altitud, invirtiendo 12 horas en cada una de las órbitas. Éstas
tienen una inclinación de 55° para asegurar la cobertura de las
regiones polares. La energía la proporcionan células solares, por lo
que los satélites se orientan continuamente dirigiendo los paneles
solares hacia el Sol y las antenas hacia la Tierra. Cada satélite
cuenta con cuatro relojes atómicos.
La división
control incluye la estación de control principal en la base de las
Fuerzas Aéreas Falcon, en Colorado Springs, Estados Unidos, y las
estaciones de observación situadas en Falcon AFB, Hawai, en la isla
de Ascensión en el Atlántico, en Diego García en el océano Índico,
y en la isla Kwajalein en el Pacífico sur. Las divisiones de control
utilizan las medidas recogidas en las estaciones de observación para
predecir el comportamiento de las órbitas y relojes de cada satélite.
Los datos de predicción se conectan a los satélites para
transmitirlos a los usuarios. La división control también se asegura
de que las órbitas de los satélites GPS permanezcan entre los límites
y de que los relojes no se alejen demasiado del comportamiento
nominal.
La división
usuario es un término en principio asociado a los receptores
militares. Los GPS militares utilizan equipos integrados en armas de
fuego, armamento pesado, artillería, helicópteros, buques,
submarinos, carros de combate, vehículos de uso múltiple y los
equipos individuales para soldados. Además de las actividades básicas
de navegación, su aplicación en el campo militar incluye
designaciones de destino, apoyo aéreo, municiones ‘terminales’ y
puntos de reunión de tropas. La lanzadera espacial está dotada de un
Sistema de Posicionamiento Global.
Con más de medio
millón de receptores de GPS, los usuarios civiles tienen una división
propia, grande y diversa. Incluso antes de que todos los componentes
de los satélites estuvieran en órbita, los investigadores utilizaban
el Sistema de Posicionamiento Global para adelantar días o semanas
los métodos oficiales de investigación. El GPS se usa hoy en
aeroplanos y barcos para dirigir la navegación en las aproximaciones
a los aeropuertos y puertos. Los sistemas de control de seguimiento
envían camionetas y vehículos de emergencia con información óptima
sobre las rutas. El método denominado ‘granja de precisión’
utiliza el GPS para dirigir y controlar la aplicación de
fertilizantes y pesticidas. También se dispone de sistemas de control
de seguimiento como elemento de ayuda a la navegación en los vehículos
utilizados por excursionistas.
Aplicaciones
futuras
En la actualidad hay 24 satélites GPS en producción, otros están
listos para su lanzamiento y las empresas constructoras han recibido
encargos para preparar más y nuevos satélites para el siglo XXI. Al
aumentar la seguridad y disminuir el consumo de carburante, el Sistema
de Posicionamiento Global será el componente clave de los sistemas
aeroespaciales internacionales y se utilizará desde el despegue hasta
el aterrizaje. Los conductores lo utilizarán como parte de los
sistemas inteligentes en carretera y los pilotos para realizar los
aterrizajes en aeropuertos cubiertos por la niebla y otros servicios
de emergencia. El sistema ha tenido una buena acogida y se ha
generalizado en aplicaciones terrestres, marítimas, aéreas y
espaciales.