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BLOQUE I – 3. ENTRADAS: SENSORES 143
3.6. SENSORES DE RADIOFRECUENCIA
3.6.1. GPS
El sistema de posicionamiento global (GPS, Global Positioning System) constituye un
sistema de radionavegación a escala global, basado en el registro de tiempos y
frecuencias (Grewal et al., 2001; Rolland et al., 2001). La constelación GPS está
integrada por un total de 24 satélites ordenados en órbitas, de tal manera que en todo
momento existen 4 satélites visibles desde cualquier punto del globo terrestre. Además,
hay 6 estaciones de monitorización, siendo cuatro de ellas antenas terrestres, una
estación central de control y una estación de seguridad. Ofrecen dos niveles de
servicio: un servicio de posicionamiento estándar (SPS), y un servicio de
posicionamiento preciso (PPS); éste último sólo está disponible para usuarios autorizados
por el gobierno de EEUU. Cada uno de los satélites tiene un reloj atómico con una
precisión de 340 ns para el SPS. La precisión de los relojes es crucial, puesto que un error
de 1 ms se puede transformar en un error horizontal de 300 Km. La estación central
controla la órbita de los satélites y aplica correcciones a los relojes si es necesario.
Teóricamente, el sistema puede determinar la posición de un usuario dotado de un
receptor GPS con la señal recibida por tres de los satélites, mediante el cómputo del
tiempo que tarda el receptor en recibir las respectivas señales. En la práctica, sin
embargo, la señal recibida por el reloj del GPS tiene un error (bias) adicional, por lo que
hacen falta un mínimo de cuatro satélites para el cálculo conjunto de la posición y el
error del reloj. Con el sistema SPS, el GPS ofrece precisiones en torno a los 100 m; con el
PPS las precisiones son diez veces mejores. Sin embargo, gracias al posicionamiento
diferencial, mediante estaciones emisoras terrestres que mejoran la resolución del
sistema, se consiguen precisiones centimétricas. Existen varios errores de posición que
pueden aparecer limitando la precisión. Los errores principales incluyen errores de
órbita de satélites, una mala geometría de los satélites, señales de trayecto múltiple,
retardo atmosférico y la sincronización del receptor.
Un ejemplo es el receptor BTGPS II Trine (Figura 88), de EMTAC (EMTAC, 2007), utilizado
en uno de los ensayos de esta tesis (capítulo 9). Durante el intento de conexión con un
punto de posición, el receptor necesita localizar al menos tres satélites y utiliza la señal
que pueda recibir al igual que los datos de la última posición almacenada en la
memoria digital del receptor. La posición puede fijarse rápidamente en sólo 10