How does GPS work?

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The science behind GPS

El cuarto satélite

Una complicación más: como las distancias son tan grandes, si la medición del tiempo del viaje de una señal de satélite se equivocara en tan sólo 1/1.000as de segundo, se generaría un error en el cálculo de su posición de casi 300 km.

Por este motivo, nuestro receptor y satélite necesitan relojes que puedan sincronizarse hasta el nanosegundo. Un nivel de precisión superior normalmente sólo se logra mediante relojes atómicos. Lamentablemente, un reloj atómico cuesta entre 50.000 y100.000 dólares, lo que elevaría el precio de su dispositivo de navegación por encima del precio de un Porsche nuevo.

Afortunadamente, el GPS también tiene una solución a este problema.


El GPS al alcance de todos los bolsillos: el 4º satélite
Cada uno de los satélites transporta un reloj atómico. Su receptor utiliza un reloj de cuarzo normal, mucho menos preciso, pero calcula el error del reloj de cuarzo mediante la medición realizada por un cuarto satélite. ¿Cómo?

Si su dispositivo de navegación tuviera un reloj perfecto, todos los rangos de satélite se cruzarían en un único punto (su posición). Pero con relojes imperfectos, una cuarta medición desde un cuarto satélite, realizada como cotejo, no se cruza con los tres primeros rangos.

I = cuarto satélite: comprobación y corrección de las mediciones de los satélites

II = punto de intersección de las señales de los satélites: su posición

La computadora de su dispositivo de navegación reconoce que hay una discrepancia de mediciones y que el tiempo correcto ocasionaría que todas las señales se cruzaran en un único punto. Por eso busca el factor de corrección único que podría restarse de todas sus mediciones de sincronización para hacer que todas se crucen en un único punto.
Este punto corresponde a la hora indicada por los relojes atómicos de los satélites. Acto seguido, el receptor fija su reloj en esa hora; esto le permite disfrutar de precisión atómica desde el tablero de su vehículo.

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