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ALAN MAP 500
Funcionamiento de la red GPS
14. Funcionamiento de la red GPS
El GPS es un sistema de navegación mundial constituido de una constelación de 24
satélites (21 operativos y 3 de reserva) y de estaciones terrestres a ellos unidas. El
GPS utiliza estos satélites, más correctamente llamados NAVSTAR (Navigation
Satellite Timing and Ranging), para calcular las posiciones terrestres. La base del
funcionamiento del GPS es utilizar la triangulación de los satélites. Para hacer la
triangulación. Un receptor GPS mide el tiempo empleado por la señal de radio para
alcanzar la propia antena. Para efectuar este cálculo, el GPS necesita una referen-
cia temporal muy precisa, debiendo conocer además la ubicación exacta de los
satélites en el espacio. Para solucionar este problema, cada uno de los 24 satélites
está colocado en una órbita suficientemente alta de modo que evita interferencias
por parte de otros objetos y para asegurar que cada cobertura se pueda sobrepo-
ner con cualquiera de los otros; de este modo, el receptor GPS puede recibir siem-
pre, al menos cuatro satélites en cualquier momento. Además, incluye una com-
pensación para cualquier retardo que la señal sufra cuando recorre la atmósfera en
dirección al receptor.
La red GPS originariamente fue concebida por el departamento de defensa de
EE.UU. como ayuda a la navegación.
14.1 Como opera el sistema
Los satélites operan a cerca de 22.000 Km. sobre la superficie de la tierra, son colo-
cados en posiciones estratégicas y orbitando entorno a la tierra a una velocidad de
cerca de 31.000 Km/h, de tal modo que completan una órbita terrestre cada 12
horas. Cada uno se alimenta de energía solar. Si ésta no fuese suficiente, están
equipados con baterías de mantenimiento para garantizar la total operatividad del
sistema GPS y con pequeños cohetes auxiliares para mantenerlos en órbita en la
trayectoria exacta.
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14.2 Frecuencia de los satélites y señales de control
Cada satélite transmite una señal de radio de baja potencia en UHF; las frecuencias
utilizadas son designadas como L1, L2, etc. El receptor GPS, así como el equipo
GPS, escuchan en la frecuencia L1 a 1575,42 MHz. Tal señal tiene alcance óptico,
por lo que alcanzará el receptor terrestre siempre que no haya obstáculos como edi-
ficios o montañas.
La señal L1 está acompañada de un par de señales pseudo casuales (referidas a un
código pseudo casual) que es único para cada satélite. Estos códigos son identifi-
cados por el receptor del GPS y permiten el cálculo del tiempo empleado por la
señal de satélite para alcanzar la tierra. Si este tiempo se multiplica por la velocidad
de la luz, el resultado es la distancia del receptor al satélite. Las informaciones de
navegación suministradas por cada satélite consisten en los datos orbitales y del
reloj, unidas a la información sobre el retardo basada sobre un modelo ionosférico.
La sincronización del tiempo es suministrada por relojes atómicos altamente preci-
sos.
14.3 Control en tierra
Hay cinco estaciones de control en tierra - Hawai, Isla de Ascensión, Diego García,
Kwajalein y Colorado Springs – que controlan los satélites verificando su disposi-
ción operativa y la posición exacta en el espacio. Cuatro de estas estaciones no
requieren personal (automáticas), y la quinta - Colorado Springs – es la estación
Master. Las cuatro estaciones sin personal reciben constantemente datos y los
envían a la estación Master. La estación Master provee las correcciones para las
memorias del satélite y del desplazamiento horario y, en unión con otras dos esta-
ciones, transmite estas informaciones a los satélites.
Manual de usuario
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