¿Cómo funcionan los GPS de aviación?

Escrito por fraser sherman Google | Traducido por daniela laura arjones
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¿Cómo funcionan los GPS de aviación?
Las unidades GPS pueden estimar la posición de tu avión dentro de un par de metros. (Jupiterimages/Creatas/Getty Images)

Durante años, el gobierno restringió los usos no militares del Sistema de Posicionamiento Global (GPS por sus siglas en inglés Global Positioning System). Desarrollado en la década de 1970, el sistema ingresó al mundo civil en la década de 1980, pero los militares desdibujaban las señales de manera que 100 pies (30 metros) de precisión era lo mejor que los pilotos y otros usuarios podrían esperar. En el siglo 21, esto ha cambiado: tu unidad GPS de aviación tiene 10 veces la precisión de su antepasado del siglo 20.

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Secretos de los satélites

Cuando la Unión Soviética lanzó el Sputnik en 1957, científicos estadounidenses descubrieron que podían localizar su posición supervisando los cambios en la frecuencia de radio mientras se movía. Los militares se dieron cuenta que los submarinos también podrían rastrear señales de satélite para orientarse después de meses bajo el agua. En 1973, el ejército apareció con un sistema alternativo de navegación, el mismo Sistema de Posicionamiento Global en uso hoy en día. Cada unidad GPS recibe transmisiones digitales por satélite que utiliza para determinar su ubicación, en base a la distancia desde los satélites.

Triangulación

La transmisiones por satélite incluyen la posición del satélite y la hora exacta de transmisión. El tiempo que tarda en llegar a tu GPS muestra qué tan lejos el avión está de los satélites. Para garantizar precisión de reloj, cada satélite GPS lleva cuatro relojes atómicos. Conocer la ubicación de tiempo y fuente de tres señales de satélite le da a tu unidad la información suficiente para triangular la ubicación de tu avión, pero sólo si tu GPS tiene un reloj atómico de precisión comparable. Agregar una señal desde un cuarto satélite permite a la unidad llegar a funcionar con un reloj común.

Relojes atómicos

La clave para la precisión del GPS es la tremenda precisión de los relojes atómicos. La tecnología de relojes atómicos coloca átomos en un campo oscilante, haciendo que el campo para resonar a una frecuencia que coincida con la resonancia magnética de los átomos. Usar la resonancia como la base para el movimiento del reloj, en lugar de un cristal de cuarzo o un conjunto de engranajes, los relojes alcanzan una precisión sin precedentes. Los científicos han desarrollado varias tecnologías para los relojes atómicos, pero la mayoría de las piezas de relojes GPS funcionan en átomos de cesio.

Errores

Aunque los militares ya no degradan las señales de GPS para civiles, se reserva el derecho de hacerlo en cualquier momento. Incluso sin ese factor, las señales GPS a veces sufren errores ligeros debidas a que las señales rebotan en las obstrucciones o se demoran en la atmósfera. En 2003, el gobierno puso en marcha el Sistema de Aumento de Área Ampliada (WAAS por sus siglas en inglés Wide Area Augmentation System) para proporcionar una mayor precisión al GPS para aviación. La información añadida por los satélites WAAS y estaciones de tierra hacen que las unidades de GPS de aviación tengan una precisión de 1 a 2 metros en horizontal y 2 a 3 metros en vertical.

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