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Cómo funciona un navedador GPS

Otra de esas herramientas que se han generalizado gracias a los smartphones. El GPS ha pasado de ser una herramienta a la que unos pocos accedían al adquirir un equipo específico a que un porcentaje importante de la población llevemos uno en el bolsillo todos los días (y al igual que con las cámaras fotográficas, “el mejor es el que llevas contigo siempre”).

Su nacimiento

Cuando Rusia puso en órbita el primer satélite artificial (Sputnik 1), este satélite emitía una señal que cualquiera podía captar (para demostrar su existencia, y adelantarse a USA en la carrera espacial). Pronto vieron que desde la tierra gracias al efecto Doppler se podía ubicar con precisión este satélite, partiendo de esto, pero invirtiendo el proceso (conociendo la posición de los satélites) es como nació el concepto que dio  paso al sistema de localización GPS.

¿Cómo sabe donde estoy?

El sistema GPS cuenta con 24 satélites encargados de cubrir el planeta completo, y necesitamos localizar 3 de ellos para poder ubicarnos. ¿cómo nos ubica? Cada uno de estos satélites emite una señal con su identificación y la hora a lo que lo ha emitido, el receptor ve ese mensaje y compara la hora de emisión con la de recepción, partiendo de que se sabe con bastante exactitud la posición de cada satélite en cada instante, se realiza una triangulación con estos datos y se genera nuestra posición.

Wikipedia Constelación GPS

¿Cómo se calcula la ruta hasta el destino?

El cálculo de rutas se basa en la resolución del problema de “caminos mínimos”, resuelto por el algoritmo de Dijkstra (formulado por Edsger Dijkstra), y que es uno de los muchos “algoritmos tipo” que se estudian en la ingeniería de sistemas (en mi caso en una asignatura denominada “Metodología y Tecnología de la programación“).

Os incluyo el pseudocódigo (obtenido de la wikipedia) para que os hagáis una idea:

Captura algoritmo Dijkstra

¿Cuál es el peso? El más normal en este caso es la distancia entre cada punto del grafo (la longitud y velocidad a la que se puede circular en cada tramo seleccionado en la ruta), pero hoy en día ya se empieza a incluir una ponderación del tiempo que se va a tardar en realizar el tramo teniendo en cuenta el tráfico en tiempo real (estas variables son las que se modifican al seleccionar el tipo ruta: “La más rápida”, “La más corta”…).

Sólo conjeturo, pero creo que el Dijkstra que utilizan los navegadores es una versión reducida del mismo para disminuir el coste del cálculo, de ahí que de vez en cuando den un mensaje de “No hay ruta hasta su destino”.

Alternativas

  • Galileo: sistema desarrollado por la Unión Europea, se espera que entre en funcionamiento en 2014.
  • Beidou: sistema desarrollado por China, se espera esté en pleno funcionamiento para 2020.

A-GPS

Hace ya tiempo que los teléfonos móviles se nos anuncian con A-GPS (GPS Asistido), no sólo GPS… ¿qué es esto? Cuando utilizamos el GPS desde un teléfono móvil, cuenta con una serie de ayudas para acelerar y mejorar la localización, y puede consistir en una primera localización basada en una triangulación sobre las antenas de telefonía, mientras el GPS localiza los satélites (sí, nuestra compañía de teléfono puede localizarnos rápidamente y con bastante precisión sin necesidad de que tengamos un GPS en nuestro terminal).

Geolocalización + Internet

La geolocalización es una de las variables del Internet de las Cosas (“Internet de las cosas, ¿qué?“).

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  1. 31/07/2011 en 22:11

    muy buena explicación

  2. alejita villegas
    06/12/2011 en 16:02

    Hola! estoy participando por un gps en esta página comparto el link está muy interesante Xd http://www.facebook.com/NavSatColombia

  3. GPS
    22/06/2012 en 21:56

    Asi que el gps de los moviles no es real, es asistido a traves de la señal del telefono? Interesante artículo..

    • Jesús Rodríguez Martínez
      23/06/2012 en 13:51

      No, el GPS es real, el A-GPS es una ayuda inicial para mejorar el posicionamiento mientras se van localizando satélites. 🙂

  1. 05/02/2012 en 16:47

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