¿Qué es la encuesta trilateral? Cómo los dispositivos GPS utilizan las matemáticas para determinar la ubicación

La medición trilateral esSistema de Posicionamiento Global (GPS) Una técnica matemática utilizada por los dispositivos para determinar la ubicación, la velocidad y la altitud del usuario. Al recibir y analizar continuamente señales de radio de varios satélites GPS y aplicar las formas geométricas de círculos, esferas y triángulos, los dispositivos GPS pueden calcular la distancia o el alcance precisos de cada satélite rastreado.

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Principio de funcionamiento de la medición trilateral

La medición trilateral es una versión compleja de la triangulación, aunque no utiliza la medición de ángulos en sus cálculos. Los datos de un solo satélite proporcionan la ubicación aproximada de un punto dentro de un área circular grande en la superficie de la tierra. Agregar datos del segundo satélite permite al GPS reducir la ubicación específica del punto a un área donde las dos áreas de datos del satélite se superponen. Agregar datos de un tercer satélite puede proporcionar la ubicación exacta del punto en la superficie de la tierra.

Todos los dispositivos GPS requieren tres satélites para calcular la ubicación con precisión. Los datos del cuarto satélite (incluso más de cuatro satélites) mejoran aún más la precisión de la posición del punto y también permiten el cálculo de factores como la altitud o, en el caso de un avión, la altitud. Los receptores de GPS generalmente rastrean de cuatro a siete satélites simultáneamente y usan trilateración para analizar la información. 

Satélite GPS

existeDepartamento de Defensa de EE. UU.Se mantuvieron 24 datos de retransmisión por satélite en todo el mundo. No importa dónde se encuentre, su dispositivo GPS puede mantenerse en contacto con al menos cuatro satélites, incluso en áreas boscosas o metrópolis con edificios altos. Cada satélite orbita la Tierra dos veces al día, enviando señales a la Tierra con regularidad desde una altitud de aproximadamente 12,500 millas. El satélite funciona con energía solar y tiene baterías de respaldo.

Cuando falla el GPS 

Cuando el navegador GPS no puede rastrear suficientes satélites y recibe datos de satélite insuficientes, la medición trilateral fallará. Los obstáculos como grandes edificios o montañas también pueden bloquear las señales débiles de los satélites y evitar cálculos de posición precisos. El dispositivo GPS le recordará al usuario de alguna manera que no puede proporcionar información de ubicación correcta.

Los satélites también pueden fallar temporalmente. Por ejemplo, debido aTroposfera e ionosferaEs posible que la señal se mueva demasiado lentamente. Las señales también pueden emitir señales de ciertas formaciones y estructuras en la tierra, lo que resulta en errores de medición trilaterales. 

Tecnología y sistemas GPS gubernamentales

El GPS se introdujo en 1978 con el lanzamiento del primer satélite de posicionamiento global. No fue hasta la década de 1980 que fue controlado y utilizado únicamente por el gobierno de los EE. UU. La flota completa de 24 satélites activos controlados por Estados Unidos no se puso en funcionamiento hasta 1994.

Los dispositivos GPS no enviarán datos a los satélites. Los dispositivos GPS (como los teléfonos inteligentes equipados con esta tecnología) también pueden usar sistemas telefónicos (como torres y redes de telefonía celular) y conexiones a Internet para mejorar aún más la precisión del posicionamiento. Al utilizar los dos últimos sistemas, el dispositivo GPS puede enviar datos a estos sistemas.

Dado que el sistema de satélites GPS es propiedad del gobierno de los Estados Unidos, puede denegar o restringir selectivamente el acceso a la red, y otros países también han desarrollado sus propias redes de satélites GPS. Éstos incluyen:

  • China Sistema de navegación por satélite de Beidou
  • Sistema mundial de navegación por satélite de Rusia (GLONASS)
  • Sistema de posicionamiento Galileo de la UE
  • Sistema de navegación por satélite regional indio de la India (IRNSS), también conocido como NAVIC
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