Los receptores GPS usan trilateración
¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona tu receptor GPS? Usan una técnica llamada trilateración.
A pesar de que los receptores GPS a menudo se confunden con la triangulación (que mide ángulos), en realidad no usan ángulos en absoluto.
La trilateración consiste en medir distancias.
Echemos un vistazo a esto con un poco más de detalle.
La trilateración mide la distancia, no los ángulos
¿Cómo identifica el sistema GPS su ubicación mediante la trilateración?
Usando un ejemplo bidimensional simple, imaginemos que tenemos tres satélites GPS, cada uno con una posición conocida en el espacio.
Realmente, todo lo que hacen los satélites es transmitir una señal para que su receptor GPS la recoja con una hora y distancia específicas.
Por ejemplo, el primer satélite transmite una señal que finalmente llega a su receptor GPS. No sabemos el ángulo, pero sí sabemos la distancia. Por eso esta distancia forma un círculo igual en todas las direcciones.
Esto significa que su posición GPS podría estar en cualquier parte de este círculo en este radio específico.
¿Qué sucede cuando su GPS recibe una segunda señal?
Nuevamente, esta distancia se transmite por igual en todas las direcciones hasta que llega a su receptor GPS. Esto significa que la distancia podría estar en cualquier parte de ese círculo.
Pero esta vez, tenemos dos distancias conocidas de dos satélites. Con dos señales, la posición precisa podría ser cualquiera de los dos puntos donde se cruzan los círculos.
Debido a que tenemos un tercer satélite, revela su verdadera ubicación donde se cruzan los tres círculos.
Usando tres distancias, la trilateración puede señalar una ubicación precisa. Cada satélite está en el centro de una esfera y donde todos se cruzan es la posición del receptor GPS.
A medida que se mueve la posición del receptor GPS, el radio de cada círculo (distancia) también cambiará.
Pero la realidad es que en nuestro mundo tridimensional los satélites GPS transmiten señales como una esfera.
Cada satélite está en el centro de una esfera.
Donde todas las esferas se cruzan determina la posición del receptor GPS.
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La triangulación mide ángulos, no distancia
Por otro lado, los topógrafos usan la triangulación para medir distancias desconocidas. Lo hacen estableciendo una longitud de referencia.
Desde cada punto, los topógrafos miden los ángulos de puntos distantes utilizando instrumentos como teodolitos. Cuando conocemos las longitudes y los ángulos, la triangulación determina las distancias formando triángulos, como se muestra en el diagrama de arriba.
Por ejemplo, los topógrafos reunieron aproximadamente 26 000 estaciones de Meades Ranch en Kansas para crear el Datum de América del Norte de 1927 (NAD27) . Pero el Sistema de Posicionamiento Global utiliza el Servicio Geodésico Mundial (WGS84) para referenciar posiciones.
Conclusión
A medida que los satélites GPS transmiten su ubicación y hora, la trilateración mide distancias para señalar su posición exacta en la Tierra.
Mientras que los topógrafos usan la triangulación para medir puntos distantes, el posicionamiento GPS no involucra ningún ángulo.
A través de la medición de distancias, se puede determinar su ubicación GPS precisa. Sin embargo, varios factores como HDOP, PDOP, GDOP y la atmósfera pueden afectar la precisión y el error del GPS.
El GPS es un sistema notable para la medición y la navegación como estas 10 aplicaciones de GPS. Pero, ¿quieres aprender más sobre los satélites en órbita? Aquí hay algunos artículos más para aprovechar su experiencia en el campo:
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¿Qué es la trilateración y cómo funciona?
La trilateración es determinar una posición conociendo su distancia desde al menos 3 puntos conocidos. En GPS esos puntos conocidos son los propios satélites. Es importante entender que este es un simple ejercicio de trilateración en sí mismo, y no una representación exacta de cómo funciona el proceso de posicionamiento GPS.
¿Qué es la trilateración en el sistema GPS?
La trilateración es el primer concepto y lo es. basado en encontrar la posición de un dispositivo GPS desde tres distancias. La segunda idea es la relación entre. la velocidad de la señal (velocidad de la luz, c = 299,792,458ms-1), el tiempo que tarda la señal en viajar y el. distancia recorrida.
¿El GPS usa trilateración vs triangulación?
Los receptores GPS usan trilateración
A pesar de que los receptores GPS a menudo se confunden con la triangulación (que mide ángulos), en realidad no usan ángulos en absoluto. La trilateración consiste en medir distancias. Echemos un vistazo a esto con un poco más de detalle.
¿Cuáles son los usos de la trilateración?
Los algoritmos de trilateración se utilizan normalmente en aplicaciones relacionadas con el seguimiento y el posicionamiento de objetos rígidos de gran campo y velocidad lenta, como un GPS o el posicionamiento inalámbrico dentro de un edificio, o el seguimiento biomecánico del movimiento de las extremidades.