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¿Qué es la trilateración?

by Margarita Rodenas Berenguer

La trilateración es una técnica matemática utilizada por un dispositivo del sistema de posicionamiento global (GPS) para determinar la posición, la velocidad y la elevación del usuario. Al recibir y analizar constantemente las señales de radio de varios satélites GPS y aplicar la geometría de los círculos, las esferas y los triángulos, un dispositivo GPS puede calcular la distancia o el alcance precisos de cada satélite que se está siguiendo.

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 localización general de un punto dentro de una gran área circular en la superficie de la Tierra. Si se añaden los datos de un segundo satélite, el GPS puede limitar la ubicación específica de ese punto a una región en la que se superponen las dos áreas de datos de los satélites. La adición de 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 de más de cuatro satélites- mejoran la precisión de la localización del punto, y también permiten calcular factores como la elevación o, en el caso de los aviones, la altitud. Los receptores GPS suelen rastrear de cuatro a siete satélites simultáneamente y utilizan la trilateración para analizar la información.

Satélites GPS

El Departamento de Defensa de EE.UU. 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 en qué lugar de la tierra se encuentre, incluso en zonas boscosas o en grandes metrópolis con edificios altos. Cada satélite orbita la Tierra dos veces al día, enviando regularmente señales a la Tierra desde una altura de unas 12.500 millas. Los satélites funcionan con energía solar y tienen baterías de reserva.

Cuando un GPS falla

Cuando un navegador GPS recibe datos de satélite insuficientes porque no es capaz de rastrear suficientes satélites, la trilateración falla. Las obstrucciones, como grandes edificios o montañas, también pueden bloquear las señales débiles de los satélites e impedir el cálculo preciso de la ubicación. El dispositivo GPS alertará al usuario de alguna manera de que no es capaz de proporcionar la información de posición correcta.

Los satélites también pueden fallar temporalmente. Las señales pueden moverse con demasiada lentitud debido a factores de la troposfera y la ionosfera, por ejemplo. Las señales también pueden chocar con ciertas formaciones y estructuras de la Tierra, provocando 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 exclusivamente por el gobierno de Estados Unidos hasta la década de 1980. La flota completa de 24 satélites activos controlados por EE.UU. no entró en funcionamiento hasta 1994.

Un dispositivo GPS no envía datos a los satélites. Los dispositivos GPS, como los teléfonos inteligentes equipados con esta tecnología, también pueden utilizar los sistemas telefónicos, como las torres y redes de telefonía móvil, y las conexiones a Internet para mejorar aún más la precisión de la localización. Al utilizar estos dos últimos sistemas, un dispositivo GPS puede enviar datos a estos sistemas.

Dado que el sistema de satélites GPS es propiedad del gobierno de Estados Unidos, y éste puede denegar o limitar selectivamente el acceso a la red, otros países han desarrollado sus propias redes de satélites GPS. Entre ellas se encuentran:

  • Sistema de Navegación por Satélite BeiDou de China
  • Sistema Global de Navegación por Satélite (GLONASS) de Rusia
  • Sistema de posicionamiento Galileo de la Unión Europea
  • Sistema Regional de Navegación por Satélite de la India (IRNSS), también conocido como NAVIC

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