El primer sistema de navegación
basado en satélites entró en servicio en el año 1965. A principios de la
década de los 60, los departamentos de defensa, transporte y la agencia
espacial norteamericanas (DoD, DoT y NASA respectivamente) fueron tomando cada
vez un mayor interés en desarrollar un sistema que sirviese para determinar la
posición basado en satélites.
Este sistema debía cumplir varios
requisitos. En primer lugar, globalidad, es decir, tenía que abarcar toda la
superficie del globo. En segundo lugar continuidad ya que tenía que funcionar
continuamente independientemente de las condiciones atmosféricas. Y, por
último, el sistema tenía que ser altamente dinámico para posibilitar su uso en
aviación y precisión. Así, surgieron diferentes experimentos tales como el
Timation y el sistema 621B en desiertos.
El sistema TRANSIT estaba formado
por una constelación de seis satélites en órbita polar baja, a una altura de 1074 Km. Esta configuración
lograba una cobertura mundial, aunque no constante. La posibilidad de lograr un
posicionamiento era intermitente, pudiéndose acceder a los satélites únicamente
cada hora y media. Además, el cálculo de la posición requería estar siguiendo
el satélite durante quince minutos.
TRANSIT trabaja con dos señales en
dos frecuencias, para evitar así los errores provocados por la perturbación
ionosférica. El cálculo de la posición en este sistema estaba basado en la
medida continua de la desviación de frecuencia Doppler de la señal recibida y
su posterior comparación con tablas y gráficos. El error de TRANSIT se situaba
en torno a los 250 metros.
Fue un sistema muy aplicado en la navegación de submarinos y marcos.
No obstante, TRANSIT tenía
numerosos problemas. En aquel entonces la URSS tenía un sistema prácticamente
igual que el TRANSIT, llamado TSICADA. Así, Estados Unidos necesitaba dar un
gran salto; La guerra fría requería invertir unos cuantos billones de dólares
en un revolucionario sistema de navegación que dejara definitivamente al
sistema de la URSS atrás.
De esta forma, Estados Unidos creó
un sistema formado por 24 satélites en órbita media, que diera cobertura global
y continua; ROCWELL, en California, se llevó los contratos más importantes de
la época; Le encargaron 28 satélites.
El primer satélite de la historia
se lanzó en 1978; Por aquel entonces, se planeaba tener la constelación
completa en tan sólo 8 años. No obstante, desastre de la lanzadera Challenger
paró el proyecto durante tres años. No fue hasta 1983 cuando se declaró la fase
operativa inicial del sistema GPS. El objetivo de este sistema era ofrecer a
las fuerzas de los Estados Unidos la posibilidad de posicionarse
geográficamente tanto personas físicas como vehículos o armamento, con un coste
relativamente bajo, con disponibilidad global y sin restricciones temporales.
La iniciativa y financiación
iniciales corrieron a cargo del Departamento de Defensa de los EE.UU. Por lo
tanto, en sus inicios, el GPS se concibió como un sistema militar estratégico.
En 1984 un vuelo civil de Korean Airlines fue derribado por la Unión Soviética
al invadir por error su espacio aéreo. Este incidente provocó que la
administración de Estados Unidos ofreciera a los usuarios civiles cierto nivel
de uso de GPS, llegando a ofrecer finalmente el uso global y sin restricciones
temporales. Este hecho supuso un liderazgo tecnológico que originó un gran
mercado de aplicaciones en Estados Unidos.
Hoy en día, el GPS supone un éxito sin precedentes para la administración de economía estadounidense. La política del país es mantener el sistema a coste cero para el usuario, potenciando sus aplicaciones civiles a la vez que mantiene su carácter militar. Las aplicaciones actuales de los sistemas de navegación se orientan especialmente a aplicaciones cartográficas: topografía, cartografía, geodesia, sistema de información geográfica (GIS), mercado de recreo (Deportes de montaña, náutica, expediciones de todo tipo...), patrones de tiempo y sistemas de sincronización, aplicaciones diferenciales que requieran mayor precisión además de las aplicaciones militares y espaciales.
Hoy en día, el GPS supone un éxito sin precedentes para la administración de economía estadounidense. La política del país es mantener el sistema a coste cero para el usuario, potenciando sus aplicaciones civiles a la vez que mantiene su carácter militar. Las aplicaciones actuales de los sistemas de navegación se orientan especialmente a aplicaciones cartográficas: topografía, cartografía, geodesia, sistema de información geográfica (GIS), mercado de recreo (Deportes de montaña, náutica, expediciones de todo tipo...), patrones de tiempo y sistemas de sincronización, aplicaciones diferenciales que requieran mayor precisión además de las aplicaciones militares y espaciales.
Teniendo en cuenta que hay
alrededor de 46 millones de embarcaciones en todo el mundo, de los cuales un
98% son de recreo, la navegación marítima supone un mercado potencialmente muy
interesante. El volumen de venta de equipos de GPS está alrededor de los 300
millones de dólares anuales. Respecto a la navegación aérea, hay unos 300 mil
aviones en todo el mundo. El equipamiento de GPS para navegación intercontinental
o entre aeropuertos tiene una penetración anual del 5%.
Pero, sin duda, el mayor mercado
actual del GPS en el mundo es la navegación terrestre. Hay 435 millones de
turismo y 135 millones de camiones, por lo que supone el mercado potencial más
interesante de cara al futuro de los sistemas de navegación. De hecho el
crecimiento de equipamiento de GPS mundial es en torno a los 2.000 millones de
dólares anuales, lo que lleva a una penetración del 4% anual. Entre las
aplicaciones con más desarrollo encontramos sistemas de navegación
independiente, sistemas de seguimiento automático, control de flotas,
administración de servicios...
¿Cómo funciona realmente el sistema GPS?
La precisión que ofrece un sistema
de GPS varía de entre unos metros hasta unos pocos centímetros. Para posicionar
una determinada posición, se utilizan una red de 24 satélites que se encuentran
a aproximadamente 20.000
kilómetros de la tierra, y cuyas trayectorias están
sincronizadas de tal manera que siempre hay cobertura en cualquier rincón de la
tierra.
Para determinar la posición, el
receptor que estemos utilizando necesita entablar contacto con un mínimo de
esos 3 satélites, aunque en realidad se suelen buscar 4 o más. Estos se
encuentran enviando constantemente la hora que tiene cada uno en su reloj, y es
precisamente con esa información con la que el receptor GPS sincronizará su
propio reloj interno, para, a continuación, calcular cuánto tiempo tardan en
llegarle las señales y, por último, mediante triangulación, medir la distancia
existente entre los satélites y el receptor.
Una vez que se conocen las
distancias, el receptor puede calcular su propia posición con respecto a los
satélites. El receptor obtiene así su ubicación en coordenadas terrestres. No
obstante, para que a nosotros nos sirvan visualmente, tenemos que hacer uso de
un mapa; Por eso todos los dispositivos GPS de hoy en día tienen integrados
mapas, Para ayudarnos a nosotros los humanos a comprender esas coordenadas
gráficamente
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