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¿Cómo funciona el GPS?

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La ciencia y el 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. Así pues sería muy sencillo calcular la distancia del receptor desde el satélite, si no tuviera que contarse con 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 a la vez (y que permaneciendo cerca del receptor pudiera oír ambas canciones). Oiría la versión que se reproduce en el satélite con el retardo correspondiente al tiempo que tarda la señal en llegar hasta el receptor. Por ello, en el dispositivo de navegación se oirían dos versiones de la canción, una reproduciéndose unas fracciones de segundo por detrás de la otra.

Para calcular el retardo exacto sufrido por 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 reproducida por el receptor para lograr que ambas canciones se sincronizasen es el tiempo del viaje de la versión de la canción reproducida por el satélite.

Así funciona el GPS a grandes rasgos. En lugar de una canción, no obstante, 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 razones principales de que el código sea tan complicado:

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

2. Cada señal tiene su propio código pseudoaleatorio exclusivo. Por lo que su receptor no captará de manera accidental la señal de ningún 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 del retardo de la señal de manera muy precisa.

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