El tema que vamos a ver en esta unidad, el sistema de posicionamiento global, no está directamente relacionada con las redes informáticas que usamos todos los días, pero es de hecho una especie de red de ordenadores, como la red de satélites especializada que utiliza y los dispositivos que reciben sus comunicaciones informáticas de uso de la señal para trabajar.

El sistema GPS permite la localización de objetos en la superficie de la tierra con gran precisión .

Para localizar un punto en la superficie de la tierra se requieren 3 coordenadas : latitud, longitud y altitud.

Para ser capaces de calcular sus coordenadas un receptor recibe la señal de varios de los satélites de una red en órbita alrededor del planeta.

El sistema GPS principal, NAVSTAR, se basa en una red compuesta por 24 satélites que vuelan a 20.000 kilómetros sobre el nivel del mar, con trayectorias sincronizadas.Ellas transmiten una señal basada en un reloj atómico muy preciso a bordo utilizando principalmente 2 radio-frecuencias en torno a 1 GHz, L1 (1575.42 MHz) y L2 (1227,60 MHz).Su sistema tiene 3 elementos, un segmento espacial (los satélites), un segmento de control y un segmento de usuario (los receptores).

Como la posición se determina por 3 coordenadas, se necesita visión directa de al menos 4 satélites para triangular nuestra posición en 3D. Si sabemos que estamos en el nivel de la superficie, podemos hacer eso con sólo tres y descartar la información de altitud.

Sin embargo, la precisión aumenta con el número de satélites a la vista, así que cuanto más, mejor.

Hoy en día, existen 4 sistemas principales.

GPS por lo general se refiere a la red U.S.A., NAVSTAR.

La Unión Soviética comenzó el desarrollo de su propio sistema: GLONASS, pero no se terminó hasta mediados de 2000.

El sistema de navegación china BeiDou que comenzó siendo operativa en 2011 y tiene la cobertura principal sobre China continental.

Galileo es el sistema creado en la Unión Europea. El primer satélite fue lanzado en 2011 y en diciembre de 2016 la Comisión Europea, informó que Galileo comenzó sus operaciones y que los satélites ya envían información.

Japón también está creando un sistema GPS regional llamada QZSS para complementar y mejorar la cobertura Navstar sobre Japón. Se puso en marcha su primer satélite en 2010.

La señal transmitida por los satélites se distorsiona por la propagación ambiente, introducir errores en la posición calculada. Estos errores pueden ser ignorados por la mayoría de las aplicaciones de usuario, pero son importantes en algunos otros, como la navegación aérea y las mediciones de aterrizaje o de tierras, por ejemplo.Un mecanismo llamado aumento ha sido ideado para corregir estos errores. Consiste en la recepción de la posición GPS en lugares de posiciones conocidas y calcular el error en tiempo real, para enviarlo a uno o más satélites geoestacionarios de los errores, por lo que las estaciones receptoras pueden corregir la posición GPS en tiempo real.La red de puntos de recepción y la infraestructura necesaria para transmitir los errores se conocen colectivamente como la red SBAS (por Satellite BasedAugmentation System). Hay varios sistemas de aumentación en su lugar en el mundo, la desplegada por los EE.UU. se llama WASS de Wide AreaAugmentation System, el uno de Europa se llama EGNOS y el MSAS de Japón, por ejemplo.

EL GPS tiene muchos usos, todos relacionados con la localización. Probablemente el uso más extendido se encuentra en los vehículos, que lo emplean como sistema de guía de carreteras, reemplazando al mapa de papel.

Las actividades al aire libre tienen diferentes necesidades, ya que la cobertura en plena montaña es escasa o en sitios con poca visibilidad. Normalmente los receptores de exterior incluyen mapas con curvas y altitudes.

Las actividades deportivas también se han beneficiado de las tecnologías GPS. Los receptores se usan para registrar el recorrido que realizan algunos atletas o corredores y les permite ver su ruta y cuanto tiempo ha durado.

En todas estas actividades se emplean dispositivos especializados. Sin embargo, cada vez son más los teléfonos que llevan GPS integrado, por lo que los GPS convencionales están siendo sustituidos.