Disoluci�n de la Precisi�n

y

Eliminaci�n de la Disponibilidad Selectiva

Los sat�lites transmiten continuamente su situaci�n orbital y la hora exacta. El tiempo transcurrido entre la emisi�n de los sat�lites y la recepci�n de la se�al  por  parte  del  receptor  GPS, se convierte en distancia mediante una simple f�rmula  aritm�tica (el  tiempo es  medido en nanosegundos). Al captar las se�ales de un m�nimo de tres sat�lites, por triangulaci�n el receptor GPS determina la posici�n que ocupa sobre  la superficie de la tierra mediante el valor  de  las  coordenadas  de  longitud y latitud (dos dimensiones). Dichas coordenadas pueden  venir expresadas en grados, minutos y/o segundos o en las unidades de medici�n utilizadas en otros sistemas geod�sicos. La captaci�n de cuatro o m�s sat�lites facilita,  adem�s, la altura del receptor con respecto al nivel del mar (tres dimensiones).  Las  coordenadas  de  posici�n y  otras informaciones que puede facilitar el  receptor, se actualizan cada segundo  o cada dos segundos.

            Aunque resulte dif�cil de creer, el mismo Gobierno que pudo gastar 12.000 Millones de d�lares para desarrollar el sistema de navegaci�n m�s exacto del mundo, est� degradando intencionalmente su exactitud. Dicha pol�tica se denomina "Disponibilidad Selectiva" y pretende asegurar que ninguna fuerza hostil o grupo terrorista pueda utilizar el GPS para fabricar armas certeras.

B�sicamente, el Departamento de Defensa introduce cierto "ruido" en los datos del reloj satelital, lo que a su vez se traduce en errores en los c�lculos de posici�n. El Departamento de Defensa tambi�n puede enviar datos orbitales ligeramente err�neos a los sat�lites que estos reenv�an a los receptores GPS como parte de la se�al que emiten.

Estos errores en su conjunto son la mayor fuente unitaria de error del sistema GPS. Los receptores de uso militar utilizan una clave encriptada para eliminar la Disponibilidad Selectiva y son, por ello, mucho m�s exactos.

            Afortunadamente todos esos errores no suman demasiado error total. Existe una forma de GPS, denominada GPS Diferencial, que reduce significativamente estos problemas.

CALIDAD DE LAS SE�ALES EMITIDAS

La calidad de  las se�ales emitidas  por los sat�lites,  llamada SQ, est�  en funci�n  de la  posici�n que  ocupen en  el firmamento,  en relaci�n  con  la situaci�n de la antena del receptor,  o del estado operativo del sat�lite. La calidad de las se�ales afecta  a la precisi�n de las  informaciones ofrecidas por los  receptores. Algunos  modelos tienen  escalas gr�ficas que indican la calidad de las se�ales recibidas.

 Formas de obtener nuestra posici�n

Con c�digo:

Por medio de este m�todo y conociendo la distancia a por lo menos tres sat�lites, podremos deducir nuestra posici�n. La seudodistancia es el resultado de multiplicar la velocidad de la luz por el desplazamiento temporal necesario para alinear (correlacionar) una r�plica del c�digo GPS, generado en el receptor con la se�al procedente del sat�lite.

Aplicado este procedimiento, y compar�ndose las coordenadas GPS obtenidas por seudodistancia con las coordenadas conocidas del punto de control, se podr�n hallar incrementos o "deltas", que aplicados a las coordenadas GPS del m�vil, ofrecer�n coordenadas muy aproximadas a las reales. Con observaciones largas, se podr�n obtener muy buenas precisiones, hasta del orden de un metro.

Por medida de fase:

Este m�todo es el que permite la m�xima precisi�n. Se sabe que el receptor GPS recibe una emisi�n radioel�ctrica desde el sat�lite, modulada con dos c�digos y un mensaje.

Este procedimiento permite limpiar de modulaci�n la onda portadora, y medir sobre ella la evoluci�n de la distancia sat�liteantena receptora. Este m�todo se denomina correlaci�n o cuadratura. Ser� necesario conectar una antena especial al receptor GPS, la cual deber� poseer, b�sicamente, un amplificador de las se�ales recibidas.

Para efectuar la correlaci�n, har�n falta dos circuitos fundamentales: uno seguir� el c�digo o los c�digos y permitir� medir distancias (seudodistancias) al sat�lite, como tambi�n disponer de la portadora original limpia de modulaci�n.

FRECUENCIAS MILITAR Y CIVIL.

            Cada sat�lite transmite series de datos en dos c�digos  diferentes. Uno de  los c�digos, el  c�digo P, est� reservado para su utilizaci�n militar, el otro c�digo, llamado SPS, est� destinado para uso civil. Cada c�digo tiene una frecuencia de emisi�n diferente.

 CODIGO P : El c�digo exacto, protegido conocido por las siglas PPS y tambi�n llamado c�digo P, est� reservado para  un uso estrictamente militar y como su propio nombre indica ofrece la m�xima  exactitud y precisi�n. Se emite en  la frecuencia de 1.227,6 Mhz.

 CODIGO SPS : El c�digo de  adquisici�n ordinaria, tambi�n llamado SPS o  C/A, es el c�digo destinado a uso  civil. Todos los receptores GPS "civiles" est�n sintonizados con este c�digo. Se emite en la frecuencia de 1.575,42 Mhz.

DISPONIBILIDAD SELECTIVA

La estaci�n  central del  sistema GPS,  situada en Estados Unidos, degrada la precisi�n de las se�ales civiles (por  medio de una peque�a diferencia en  el tiempo de  emisi�n/recepci�n) de  forma que  ofrezca un  peque�o error, error estimado entre los 25 y 100  metros. Esta degradaci�n de la se�al es conocida como disponibilidad  selectiva (SA).  Esta diferencia  en las  coordenadas de posici�n nada  importante para  la utilizaci�n  del GPS  para usos corrientes civiles, es debida  a motivos de  seguridad, no hay  que olvidar que  algunos sistemas de direcci�n de m�siles utilizan el sistema GPS como gu�a.

 GPS DIFERENCIAL

Se llama GPS diferencial (DGPS)  al sistema modificado, desarrollado por  los fabricantes de receptores civiles, que  pretende conseguir  aproximarse a la precisi�n ofrecida por el c�digo  militar. Para conseguir este aumento  de la precisi�n  es  necesario  acoplar al  receptor  GPS,  mediante  una  conexi�n interface especial, otro tipo de receptor. Este receptor complementario (debe ser  compatible) capta  las se�ales  emitidas por  una  red  de  radiobalizas situadas en estaciones costeras. Un  aparato que disponga de la funci�n DGPS, interconectado  con  un receptor  adecuado,  puede "burlar" la  disponibilidad selectiva impuesta por el Departamento de Defensa de USA, al disponer de otra serie de datos complementarios, ofreciendo  de esta manera, una precisi�n  en las coordenadas de  posici�n que oscila  entre los cinco  y los diez  metros.

La  utilizaci�n  del  sistema DGPS  solo  es  aplicable  en la navegaci�n marina, siendo especialmente �til  en las maniobras de atraque con poca visibilidad.