La trilateración es una técnica matemática utilizada por un dispositivo de sistema de posicionamiento global (GPS) para determinar la posición, velocidad y elevación del usuario. Al recibir y analizar constantemente las señales de radio de múltiples satélites GPS y al aplicar la geometría de círculos, esferas y triángulos, un dispositivo GPS puede calcular la distancia o el rango preciso de cada satélite que se rastrea.
¿Cómo funciona la trilateración?
La trilateración es una versión sofisticada de la triangulación, aunque no utiliza la medición de ángulos en sus cálculos. Los datos de un solo satélite proporcionan una ubicación general de un punto dentro de un área circular grande en la superficie de la Tierra. Agregar datos de un segundo satélite permite que el GPS reduzca la ubicación específica de ese punto a una región donde las dos áreas de datos de satélite se superponen. Agregar datos de un tercer satélite proporciona una posición precisa del punto en la superficie de la Tierra.
Todos los dispositivos GPS requieren tres satélites para un cálculo preciso de la posición. Los datos de un cuarto satélite, o incluso más de cuatro satélites, mejoran aún más la precisión de la ubicación del punto y también permiten factores como la elevación o, en el caso de los aviones, la altitud también se calcula. Los receptores GPS rutinariamente rastrean de cuatro a siete satélites simultáneamente y usan la trilateración para analizar la información.
Satélites GPS
El Departamento de Defensa de los Estados Unidos mantiene los 24 satélites que transmiten datos en todo el mundo. Su dispositivo GPS puede permanecer en contacto con al menos cuatro satélites, sin importar dónde se encuentre en la tierra, incluso en áreas boscosas o grandes metrópolis con edificios altos. Cada satélite orbita la Tierra dos veces al día, enviando regularmente señales a la Tierra desde una altitud de aproximadamente 12,500 millas. Los satélites funcionan con energía solar y tienen baterías de respaldo.
Cuando falla un GPS
Cuando un navegador GPS recibe datos satelitales insuficientes porque no es capaz de rastrear suficientes satélites, falla la trilateración. Obstrucciones como edificios grandes o montañas también pueden bloquear las señales débiles de los satélites y evitar el cálculo preciso de la ubicación. El dispositivo GPS alertará al usuario de alguna manera de que no puede proporcionar la información de posición correcta.
Los satélites también pueden fallar temporalmente. Las señales pueden moverse muy lentamente debido a factores en la troposfera y la ionosfera, por ejemplo. Las señales también pueden silenciar ciertas formaciones y estructuras en la Tierra, causando un error de trilateración.
Tecnologías y sistemas GPS gubernamentales
El GPS se introdujo en 1978 con el lanzamiento del primer satélite de posicionamiento global. Fue controlado y utilizado únicamente por el gobierno de los Estados Unidos hasta la década de 1980. La flota completa de 24 satélites activos controlados por los Estados Unidos no entró en uso hasta 1994.
Un dispositivo GPS no envía datos a los satélites. Los dispositivos GPS, como los teléfonos inteligentes equipados con la tecnología, también pueden usar sistemas telefónicos, como torres y redes de teléfonos celulares, y conexiones de Internet para mejorar aún más la precisión de la ubicación. Cuando se utilizan estos dos últimos sistemas, un dispositivo GPS puede enviar datos a estos sistemas.
Debido a que el sistema de satélites GPS es propiedad del gobierno de los EE. UU., Y puede negar o limitar de manera selectiva el acceso a la red, otros países han desarrollado sus propias redes de satélites GPS. Éstos incluyen:
- Sistema de navegación por satélite BeiDou de China
- Sistema de navegación global por satélite de Rusia (GLONASS)
- El sistema de posicionamiento Galileo de la Unión Europea.
- El Sistema de navegación por satélite regional de la India (IRNSS), también conocido como NAVIC
