Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Introducción

INTRODUCCIÓN

El Sistema de Posicionamiento Global (SPG), por sus siglas en ingles GPS (Global Positioning System), tiene su origen en el antiguo sistema de posicionamiento espacial de la Marina de los Estados Unidos denominado “TRANSIT”. El objetivo de dicho sistema era posicionar tanto submarinos con misiles balísticos como embarcaciones militares. 

     El sistema estaba formado por cinco satélites con órbitas polares casi circulares y a una altura de 1100 km que transmitían señales a 150 y 400 MHz. El usuario(a) podía utilizar un satélite a la vez y debía esperar 100 minutos para tener acceso a otro satélite; una vez que tenía recepción el sistema requería entre 10 y 15 minutos para determinar la posición.

      

El sistema fue utilizado por los submarinos de los Estados Unidos de América para determinar su posición y ajustar su sistema de navegación. A partir de 1967 el sistema se empezó a utilizar de forma muy limitada en el sector civil (navegación marítima y geodesia) y dejó de operar en 1996; un año después de haberse declarado operacional el sistema GPS. El primer satélite fue puesto en órbita en 1960 y el último en 1965 y aun cuando el sistema representaba un avance significativo en el posicionamiento satelital, era lento, impreciso e intermitente y por tanto era inapropiado para posicionar misiles y para la navegación aérea. El desarrollo del actual SPG se inició en 1963 con la investigación contratada a la corporación “Aerospace” (El Segundo, California; USA) por parte de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos de América. Posteriormente en 1973 se estableció un programa conjunto entre la Fuerza Aérea, la Marina y la Infantería de los Estados Unidos; el cual culminó con el lanzamiento del primer satélite del SPG el 22 de febrero de 1978 (Bennett, 1990; www.af.mil/news/). El desarrollo del sistema costó US$10 billones de dólares y su costo de mantenimiento y operación se estima en US$250 a US$500 millones de dólares (Enge y Misra, 1999).

     El Sistema de Posicionamiento Global (SPG) fue designado originalmente por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América como “Sistema de Navegación mediante Tiempo y Distancia” (Navigation Satellite Timing and Ranging; NAVSTAR, por sus siglas en inglés) y fue diseñado para proveer capacidad de navegación a las fuerzas militares de los Estados Unidos en aire, mar y tierra bajo cualquier condición climática. Un beneficio colateral el Sistema ha sido su aplicación en el área civil; incluyendo recreación, control vehicular, navegación aérea y marítima y levantamientos topográficos. Aplicaciones más sofisticadas incluyen el monitoreo del movimiento de las placas de la corteza terrestre en áreas de alta sismicidad y la agricultura de precisión.

     El sistema utiliza el principio de triangulación a partir de la posición de cada uno de los satélites que forman la constelación de NAVSTAR (efemérides) y del tiempo requerido por una señal de radio emitida por el satélite en alcanzar un receptor en Tierra. EL SPG fue diseñado para estimar posición (lat, long y elevación) en mar, tierra y aire; velocidad y tiempo; así como navegar de un sitio a otro. En términos cuantitativos, esto se interpretó como un Sistema capaz de tener una raíz del error medio cuadrático en posición de 10m, en velocidad de 0.1m/s y en tiempo de 100 nanosegundos.