Historia

En la década de 1960, el sistema de navegación terrestre OMEGA, basado en la comparación de fase de las señales emitidas a partir de pares de estaciones terrestres, se convirtió en el primer sistema mundial de radio de navegación. Las limitaciones de estos sistemas impulsaron la necesidad de una solución de navegación más universal con más precisión.

La armada estadounidense aplicó esta tecnología de navegación utilizando satélites para proveer a los sistemas de navegación de sus flotas observaciones de posiciones actualizadas y precisas. El sistema debía cumplir los requisitos de globalidad, abarcando toda la superficie del globo; continuidad, funcionamiento continuo sin afectarle las condiciones atmosféricas; altamente dinámicas, para posibilitar su uso en aviación y precisión. Esto llevó a producir diferentes experimentos como el Timation y el sistema 621B en desiertos simulando diferentes comportamientos.

Así surgió el sistema TRANSIT, que quedó operativo en 1964, y hacia 1967 estuvo disponible, además, para uso comercial militar. TRANSIT estaba constituido por una constelación de seis satélites en órbita polar baja, a una altura de 1074 km. Tal configuración conseguía una cobertura mundial pero no constante. La posibilidad de posicionarse era intermitente, pudiéndose acceder a los satélites cada 1,5 horas. El cálculo de la posición requería estar siguiendo al satélite durante quince minutos continuamente.

En 1967, la U.S. Navy desarrolló el satélite Timation, que demostró la viabilidad de colocar relojes precisos al espacio, una tecnología requerida por el GPS.

Posteriormente, en esa misma década y gracias al desarrollo de los relojes atómicos, se diseñó una constelación de satélites, portando cada uno de ellos uno de estos relojes y estando todos sincronizados con base en una referencia de tiempo determinado.

En 1973 se combinaron los programas de la Armada y de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (este último consistente en una técnica de transmisión codificada que proveía datos precisos usando una señal modulada con un código de PRN (Pseudo-Random Noise: ruido pseudoaleatorio), en lo que se conoció como Navigation Technology Program (programa de tecnología de navegación), posteriormente renombrado NAVSTAR GPS.

Entre 1978 y 1985 se desarrollaron y lanzaron once satélites prototipo experimentales NAVSTAR, a los que siguieron otras generaciones de satélites, hasta completar la constelación actual, a la que se declaró con «capacidad operacional inicial» en diciembre de 1993 y con «capacidad operacional total» y utilidad civil en abril de 1995.

En 2009, el gobierno de los Estados Unidos ofreció el servicio normalizado de determinación de la posición para apoyar las necesidades de la OACI, y ésta aceptó el ofrecimiento.

GPS

El Sistema de Posicionamiento Global, más conocido por sus siglas en inglés “GPS”. Es un sistema que permite determinar en toda la Tierra la posición de un objeto (una persona, un vehículo) con una precisión de hasta centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Para determinar las posiciones en el globo.

El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta Tierra, a 20 200 km de altura, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante el método de trilateración inversa, el cual se basa en determinar la distancia de cada satélite al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenada reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que lleva a bordo cada uno de los satélites.

Funcionamiento

La información que es útil al receptor GPS para determinar su posición se llama efemérides. En este caso cada satélite emite sus propias efemérides, en la que se incluye la salud del satélite (si debe o no ser considerado para la toma de la posición), su posición en el espacio, su hora atómica, información doppler, etc.

Mediante la trilateración se determina la posición del receptor:

Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la esfera, con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor.

Obteniendo información de dos satélites queda determinada una circunferencia que resulta cuando se intersecan las dos esferas en algún punto de la cual se encuentra el receptor.

Teniendo información de un tercer satélite, se elimina el inconveniente de la falta de sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los satélites. Y es en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una posición 3D exacta (latitud, longitud y altitud).

En el siguiente video se detallara su funcionamiento:

GPS Impacto Socio-Cultural

IMPACTO EN LA SOCIEDAD

 Los seres humanos se han visto fuertemente involucrados en los avances tecnológicos que han surgido con transcurrir de los años; sin embargo, no todos los individuos llegan a adaptarse al progreso tecnológico, bien sea por su modo de pensar o por que no cuentan con los recursos para incorporarse a dichos avances. El GPS, no escapa de estas limitantes, debido a que si bien es cierto que las Tecnologías en Posicionamiento Global representan un Avance significativo en la sociedad, el cual permite la ubicación espacial de los individuos estén donde estén evitando que este se extravíe fácilmente, permitiendo que no existan barreras geográficas, en cuanto a conocimiento de ubicaciones se refiere, ampliando la perspectiva espacial de los usuarios; no todas las personas cuentan con esta maravillosa tecnología por factores previamente expuestos, o simplemente prefieren métodos antiguos como mapas, brújulas o algo tan sencillo como preguntar en la ruta.

 El impacto del GPS en la sociedad, ha contado con aspectos positivos y negativos.

Algunas desventajas son:

- Es posible utilizar el GPS para cometer actos delictivos como secuestros, robos de vehículos, etc.

- Existen casos en los cuales se puede llegas a coartar la libertad de un individuo debido a que a través de esta tecnología pueden realizarse seguimientos y persecuciones por parte de otras personas, limitando la privacidad.

- El mal uso de estos dispositivos, puede llegar a causar accidentes, ya que puede reducir la concentración del conductor a la mitad y éste podría perder el control del volante.

-Estos dispositivos tienden a ser costosos y no todas las personas pueden tener uno

 Por otra parte, algunas Ventajas son:

- Se pueden localizar de modo inmediato y preciso distintas ubicaciones

- se pueden detectar fenómenos geológicos en la corteza terrestre

- La mayoría de los dispositivos móviles poseen esta tecnología

- Ha contribuido a frustrar robos de vehículos, debido a que los automóviles que poseen seguro satelital, al ser reportados como robados, la compañía de seguros activa el GPS para localizarlo rápidamente y desactivan el vehículo automáticamente.

- Algunos permiten el monitoreo de tráfico en las vías.

 En conclusión, el GPS ha contribuido notablemente con el desarrollo de la sociedad a nivel mundial. Estos dispositivos, se han convertido en piezas claves para múltiples empresas, Organizaciones, etc. y, pese a que por los momentos no todos los individuos tienen acceso pleno a los mismos, estos han revolucionado diversos ámbitos de la vida  cotidiana.

Integración con telefonía móvil

Actualmente dentro del mercado de la telefonía móvil la tendencia es la de integrar, por parte de los fabricantes, la tecnología GPS dentro de sus dispositivos. El uso y masificación del GPS está particularmente extendido en los teléfonos móviles smartp.hone, lo que ha hecho surgir todo un ecosistema de software para este tipo de dispositivos.

 Un buen ejemplo del uso del GPS en la telefonía móvil son las aplicaciones que permiten conocer la posición de amigos cercanos sobre un mapa base. Para ello basta con tener la aplicación respectiva para la plataforma deseada (Android, Bada, IOS, WP, Symbian) y permitir ser localizado por otros.