El GPS
HOY
Hoy en día el GPS supone un éxito para la administración
y economía americana no interesando a nadie que se reduzca la inversión
en el sistema, sino todo lo contrario. La política de la administración
de EE.UU. es mantener coste 0 para el usuario del sistema GPS, potenciar sus
aplicaciones civiles a la vez que se mantiene el carácter militar. Las aplicaciones disponibles se orientan principalmente a sistemas de navegación
y aplicaciones cartográficas: topografía, cartografía,
geodesia, sistema de información geográfica (GIS), mercado de
recreo (deportes de montaña, náutica, expediciones de todo tipo,
etc.), patrones de tiempo y sistemas de sincronización, aplicaciones
diferenciales que requieran mayor precisión además de las aplicaciones
militares y espaciales.
En cuanto al reparto del mercado los más importantes son la navegación
marítima, la aérea y la terrestre. Con una flota de más de 50 millones embarcaciones en todo el mundo, de los que el
98% son de recreo, la navegación marítima supone un mercado nada
despreciable. Recreo, pesqueros, mercantes, petroleros, dragados y plataformas
petrolíferas son perfectos candidatos al uso del GPS. El volumen de venta
de equipos GPS en está en torno a los 300 millones de dólares
anuales.
En cuanto a la navegación aérea con unos 300.000 aviones en todo
el mundo. El equipamiento de GPS para navegación intercontinental o entre
aeropuertos tiene una penetración anual del 5% (aproximadamente unas
15.000 unidades). Sin embargo en aproximación el GPS no tiene la suficiente
integridad y precisión aunque la FAA esta financiando el proyecto WAAS
(Wide Area Augmentation System) que refuerza el sistema GPS y será útil
para aproximaciones de clase I (en EE.UU). Atención: No está
permitida la copia o reproducción de este texto sin autorización de Blauden
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Pero el auténtico mercado del GPS en el mundo es la navegación
terrestre. Con más 435 millones de turismos y 135 millones de camiones es el más
amplio mercado potencial de las aplicaciones comerciales del GPS. De hecho el
crecimiento de equipamiento de GPS solo en EEUU fue de 13.000 mil millones de dólares en el 2003 y se espera un crecimiento de hasta 30.000 mil millones de dólares en el 2008. Entre las aplicaciones con más desarrollo contamos con
sistemas de navegación independiente, sistemas de seguimiento automático,
control de flotas, administración de servicios, etc.
Por dar solo unos datos de lo que supone el mercado GPS, en el
año 2005 desde Taiwán se exportaron 1.10 millones de PDA con GPS. En el mercado
europeo se vendieron más de 720.000 unidades de GPS portátiles en el 2004. Además en el año 2005 el crecimiento del mercado GPS fue de un 53%
con una producción de unos 100 millones de unidades GPS. Para el 2006 se estima
un crecimiento del 41%, lo que podría suponer unas ventas de 140 millones de
unidades GPS.
FUNCIONAMIENTO DEL GPS
Como hemos dicho anteriormente, los receptores GPS reciben la información
precisa de la hora y la posición del satélite. Exactamente, recibe
dos tipos de datos, los datos del Almanaque, que consiste en una serie de parámetros
generales sobre la ubicación y la operatividad de cada satélite
en relación al resto de satélites de la red, esta información
puede ser recibida desde cualquier satélite, y una vez el receptor GPS
tiene la información del último Almanaque recibido y la hora precisa,
sabe donde buscar los satélites en el espacio; la otra serie de datos,
también conocida como Efemérides, hace referencia a los datos
precisos, únicamente, del satélite que está siendo captado
por el receptor GPS, son parámetros orbitales exclusivos de ese satélite
y se utilizan para calcular la distancia exacta del receptor al satélite. Atención:
No está permitida la copia o reproducción de este texto sin autorización de
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Cuando el receptor ha captado la señal de, al menos, tres satélites
calcula su propia posición en la Tierra mediante la triangulación
de la posición de los satélites captados, y nos presentan los
datos de Longitud, Latitud y Altitud calculados. Los receptores GPS pueden recibir,
y habitualmente lo hacen, la señal de más de tres satélites
para calcular su posición. En principio, cuantas más señales
recibe, más exacto es el cálculo de posición.
USOS DE UN RECEPTOR GPS
Naturalmente, podemos utilizar nuestro receptor GPS para todo aquello en lo
que creamos que nos puede ser útil. No obstante, debemos tener en cuenta
que son, exclusivamente, receptores de datos que calculan nuestra posición
exacta y que no trabajan con ningún dato analógico (temperaturas,
presión, humedad...). Son dispositivos extraordinariamente útiles
para cualquier tarea de navegación, seguimiento de rutas, almacenamiento
de puntos para posteriores estudios, pero en ningún caso podemos esperar
deducir datos atmosféricos a partir de ellos.
Sin embargo, también debemos valorar que, incluso, los modelos más
"pequeños" que los fabricantes de GPS ponen a disposición
de la navegación personal, son una evolución de los sistemas de
navegación aeronáutica y marítima que se han ido perfeccionando
diariamente desde hace años. Esto supone una serie de ventajas importantes
para los usuarios de GPS para la navegación personal terrestre.
En primer lugar, una cuestión de escala. Está claro que las dimensiones
de la navegación aeronáutica y marítima respecto de las
dimensiones de la navegación terrestre, incluso con vehículos
motorizados, son mucho mayores.
Esto significa que los receptores "pequeños" también
disponen de los recursos de navegación y de la exactitud de los grandes
sólo que los primeros disponen de funciones menos sofisticadas que estos
últimos para la propia navegación.
Para entendernos, digamos que las pantallas y funciones gráficas que
requiere el piloto de una embarcación incorporadas a su receptor GPS
deben ser muchas más y más sofisticadas que las que necesitamos
para orientarnos en dimensiones más pequeñas. Pero el sistema
de recepción, y el cálculo de la posición es el mismo en
un caso que en otro. Supongamos que ocurre si una embarcación sigue un
rumbo con un error de un segundo (1/3600 grados), sin corregir ese rumbo durante
varios días, puede ser que cuando busque el punto que espera encontrar
en la costa, simplemente no lo encuentre, puesto que se habrá alejado
cientos de kilómetros de él, pues bien disponemos de un sistema
con la misma exactitud para navegar pero con menos funciones gráficas.
Todo esto lo podemos sintetizar diciendo que un receptor GPS nos proporciona,
para la navegación terrestre, muchas más prestaciones que las
que podemos necesitar para orientarnos. Los seguimientos de desvío de
rumbos, los seguimientos de rutas, brújulas electrónicas, etc.,
son funciones que podemos encontrar en nuestros "pequeños"
GPS's. Atención: No está permitida la copia o reproducción de este texto
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Para aquellos que necesiten un GPS para situar puntos más que para orientarse
o navegar, como cartógrafos, geógrafos, topógrafos, geólogos,
etc., deberán valorar qué tipo de trabajo de campo van a desarrollar,
de tal forma que puedan deducir si necesitan más o menos funciones de
navegación, o más o menos capacidad de almacenamiento de puntos,
y decidir cuáles son sus necesidades y prioridades para utilizar estos
dispositivos. No obstante podemos adelantar que cualquiera de los GPS que
hemos denominado como "pequeños", acostumbran a ser suficientes
para la mayoría de este tipo de trabajos. Si es necesario trabajar con
sistemas de coordenadas distintas a los habituales UTM, OSGB, etc. o está
previsto utilizar mucha variedad de Datums, habrá que consultar las indicaciones
técnicas para cada modelo y buscar el más indicado. Casi todas
las firmas disponen de modelos de gama media, que optimizan mejor estos recursos.
También es interesante destacar, la gran utilidad de estos dispositivos
para cuestiones de seguridad, pensemos en la cantidad de pérdida de vidas
y de situaciones traumáticas que se podrían evitar, si en cualquier
tipo de actividad al aire libre en la que las cosas se han complicado y se requiere
la actuación de un equipo de rescate, se les pudiera facilitar la posición
exacta de las que se encuentra un accidentado. Probablemente, nos parezca un
tanto sofisticado y poco ortodoxo, andar por ahí con un GPS y un teléfono
móvil GSM para si tenemos problemas, pero podemos suponer que a Russell,
a Barrau, incluso a Hillary les deben parecer casi igual de sofisticado un crampón
de aleación con 12 puntas y fijación automática, o una
prenda de Gore o un bastón telescópico ultraligero de tres tramos,
o un sobre de liofilizado, o un piolet modular ergonómico...y un sin
fin de cosas a las que nos hemos acostumbrado y ya nos parecen normales.
VENTAJAS DEL GPS
En síntesis, podemos entender el GPS como un sistema que nos facilita
nuestra posición en la tierra y nuestra altitud, con una precisión
casi exacta, incluso en condiciones meteorológicas muy adversas.
Es muy importante entender que el cálculo de la posición y la
altitud no se hace a partir de los datos de censores analógicos de presión,
humedad o temperatura (o una combinación de éstos) como en los
altímetros o altímetros-barómetros analógicos, o
incluso como en los más sofisticados altímetros digitales, sino
que se hace a partir de los datos que nos envía una constelación
de satélites e órbita que, a pesar de ser simples como satélites,
nos proporcionan la fiabilidad de hacer uso de la tecnología más
sofisticada y precisa de la que el hombre dispone actualmente. También
debemos reparar en el hecho de que la evolución de ésos datos
analógicos que, en efecto, nos van a ser muy útiles para prever
los cambios atmosféricos y las condiciones ambientales para el desarrollo
de la actividad que llevemos a cabo, son de una fiabilidad relativa para calcular
nuestra posición y altitud exactas.
Además, todos los GPS incorporan funciones de navegación realmente
sofisticadas que nos harán cambiar nuestro concepto de la orientación.
Por ejemplo, podemos elaborar nuestras rutas sobre mapas, registrando en el
dispositivo los puntos por los que queremos, o debemos pasar y, sobre el terreno,
activando esa ruta, una pantalla gráfica no indicará si estamos
sobre el rumbo correcto o nos estamos desviando en alguna dirección;
o utilizar la misma función en rutas reversibles, es decir, ir registrando
puntos por lo que vamos pasando para luego poder volver por esos mismos puntos
con seguridad. Con todos estos datos, además podemos deducir la velocidad
a la que nos estamos desplazando con exactitud, mientras mantenemos nuestro
rumbo en línea recta, o deducir la velocidad a la que nos hemos desplazado
si registramos todos los puntos de cambio de rumbo...y un largo etc. de funciones
muy útiles e interesantes que podemos ir descubriendo al utilizar estos
dispositivos.
FUTURO DEL GPS Y SUCESORES
Introducción: Actualmente existen 2 sistemas de localización por satélite,
GPS (Estados Unidos) y GLONASS (Rusia). Ambos sistemas tienen un común
denominador, fueron concebidos inicialmente para fines militares, aunque en
la actualidad son utilizados también para usos civiles. Estos dos sistemas
proveen actualmente la posición [altitud, longitud, elevación
y tiempo exacto] a millones de usuarios alrededor del mundo a través
de las señales que emiten sus satélites y el cálculo de
coordenadas desde tierra a través de receptores provistos con relojes
muy precisos. Otra de las características similares de estos dos sistemas
es que ambos emplean cada uno 24 satélites ubicados en una órbita
media de alrededor de 20,000 Kms. Pero a pesar de ello, ambos sistemas son incompatibles
e interoperables entre sí. Aunque GPS y GLONASS ofrecen sus señales
a usuarios civiles, su operación sigue estando bajo el control militar.
Ambos sistemas tienen las siguientes desventajas:
- No hay garantía o cobertura de fiabilidad proveída por
sus operadores (Ej. accidentes aéreos)
- La fiabilidad es incierta en regiones de altas latitudes del norte de
Europa
- La precisión es moderada para aplicaciones que requieren una rápida
determinación de la posición
- A los usuarios no se les informa inmediatamente de los errores que ocurren
en el sistema
La localización por satélite está teniendo un gran auge
hoy en día, y el sistema de Estados Unidos, GPS, ha sido el más
utilizado, en gran medida porque los principales fabricantes de receptores operan
exclusivamente con las frecuencias del sistema estadounidense. Hablar de localización
por satélite es hablar de GPS, pero hay que tener en cuenta que GPS es
tan sólo uno de los sistemas de localización por satélite
que existen en la actualidad.
El proyecto Galileo: Galileo es un sistema de localización por satélite propuesto
por la Unión Europea con apoyo de la Agencia Espacial Europea y un grupo
de inversionistas privados. El proyecto Galileo, diseñado desde su concepción
para usos civiles, tiene un costo total aproximado de 3 billones de Euros
y se espera que esté en operación en el 2008. Galileo es un sistema
global independiente de GPS, pero totalmente compatible y interoperable con
él. Por compatible e interoperable se entiende que un receptor Galileo
podrá explotar simultáneamente las señales recibidas de
los satélites Galileo y GPS.
Servicios:
El sistema Galileo tiene tres componentes que representan tres niveles de desempeño:
- Global: ofreciendo cobertura mundial
- Regional: típicamente ofreciendo cobertura europea
- Local: típicamente para aeropuertos o cobertura urbana
Además existen tres tipos de servicios son definidos:
- Servicio con acceso abierto: servicio básico gratuito y abierto
para todo el público.
- Servicio con acceso controlado de nivel 1 (SAC 1): servicio con pago
de tarifa con acceso controlado para aplicaciones comerciales y aplicaciones
profesionales que necesitan niveles de desempeño superior y una
garantía de servicio.
- Servicio con acceso controlado de nivel 2 (SAC 2): servicio con pago
de tarifa con acceso controlado para aplicaciones de alta seguridad las
cuales no deberán sufrir cualquier interrupción o distorsión
por razones de seguridad.
La precisión será menor a 10 metros para los tres tipos de servicios.
El servicio SCA 2 cumple con los criterios de aterrizaje impuestos por la aeronáutica
civil, esto es, una precisión de 4 metros vertical y 16 metros horizontal
con un 99% de disponibilidad.
CONCLUSION
En síntesis, podemos decir que la tecnología pone a nuestra disposición
un sistema para situarnos en la Tierra realmente sofisticado, pero enormemente
útil si sabemos utilizarlo. Aunque nos pasa desapercibido, gracias a
avances como este podemos desplazarnos de una punta del globo o otra de la forma
en la que lo hacemos a finales del siglo XX, puesto que cuando, por ejemplo,
tomamos un avión estamos haciendo uso de ello sin darnos cuenta.
