How does GPS work?

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The science behind GPS

La distancia de los satélites

Velocidad x Tiempo = Distancia y en un radio de vacío las ondas viajan a la velocidad de la luz: 299.792.458 metros por segundo. Por lo tanto, sería muy sencillo calcular la distancia que hay entre el receptor y el satélite, si no hubiera una complicación adicional: la sincronización.

Si un satélite estuviera justo encima de nosotros, el viaje de su señal hasta el receptor tardaría aproximadamente 0,06 segundos. Imagine que el satélite y el receptor comenzaran a reproducir una canción exactamente al mismo tiempo (y que permaneciendo cerca del receptor pudiera oír ambas canciones). Oiría la versión que se reproduce en el satélite con la demora correspondiente al tiempo que tarda la señal en llegar hasta el receptor. Entonces, en el dispositivo de navegación se oirían dos versiones de la canción, una reproduciéndose unas fracciones de segundo después de la otra.

Para calcular la demora exacta que experimenta la versión de la canción del satélite, se podría retrasar la versión del receptor hasta que las dos canciones sonasen perfectamente sincronizadas. La cantidad de tiempo que habría que retrasar la versión que reproduce el receptor para lograr que ambas canciones se sincronizasen, es el tiempo del viaje de la versión de la canción que reproduce el satélite.

A grandes rasgos, así funciona el GPS. No obstante, en lugar de una canción, los satélites y receptores utilizan un pequeño truco inteligente denominado 'Código de ruido pseudoaleatorio'.


Código de ruido pseudoaleatorio
El código de ruido pseudoaleatorio es simplemente un código digital (o secuencia de impulsos de activación/desactivación) que es tan complicado que su señal podría confundirse con ruido eléctrico aleatorio. Existen tres motivos principales por los que el código es tan complicado:

1. Garantizar que el dispositivo de navegación no se sincronice con otra señal de manera accidental, ya que es improbable que una señal desviada tenga el mismo patrón.

2. Cada señal tiene su propio código pseudoaleatorio exclusivo. Por lo tanto, su receptor no captará de manera accidental la señal de otro satélite de manera accidental y los satélites podrán continuar funcionando en la misma frecuencia sin obstaculizarse los unos a los otros.

3. El complejo patrón del código permite a su dispositivo de navegación calcular la duración de la demora de la señal de manera muy precisa.

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