13 Errores del GPS que no conocías

¿Sabías que sin las Teorías de Einstein no sería posible el GPS, que el GPS tiene muchos errores y que no todos se pueden corregir?

Einstein no inventó el GPS.

Pero si no se aplicasen sus teorías habría un error de kilómetros!!

Conocer los errores del GPS y los motivos que los causan pueden ayudarnos a entender nuestro GPS.

Algunos de estos errores los podemos evitar y otros ni siquiera podemos detectarlos.

Los Errores del GPS se pueden clasificar en tres según su origen:

Errores propios de los satélites; errores debidos al medio de propagación de las ondas electromagnéticas; y los errores del receptor GPS.

Aunque los errores más imprevisibles son los producidos por las personas, los usuarios de los navegadores GPS y los técnicos del segmento terrestre que controlan los satélites.

ERRORES DE LOS SATÉLITES

1.-Dilación geométrica de los satélites.

Cuando el GPS triangula debe elegir los satélites correctos. De todos los satélites detectados, unos dan una información más precisa que otros.

La configuración geométrica entre los satélites es crucial.

Si los satélites están muy juntos la intersección de las esferas es un área muy grande y disminuye mucho la precisión.

Algunos navegadores GPS incorporan rutinas que analizan las posiciones relativas de los satélites. Así determinan los 4 de mejor geometría para ganar precisión.

! Un navegador GPS bueno detecta cuales son los satélites idóneos para  minimizar el margen de error.

2.-Errores orbitales.

Los satélites siguen órbitas estables fuera de la atmósfera. Sin embargo, las fuerzas que actúan sobre ellos son tantas que no se pueden predecir los cambios que pueden sufrir.

Por ello, el error que se va generando en las órbitas de los satélites es corregido desde tierra.

El segmento terrestre se ocupa de corregir las órbitas y las efemérides.

3.-Errores de tiempo debidos al efecto de la gravedad.

Los satélites se sitúan a más de 20.000 Km. de la superficie terrestre. A esta distancia el efecto de la gravedad es significativamente inferior que en superficie.

Según la Relatividad General de Einstein, los relojes se adelantan cuanto más lejos están del centro de gravedad.

! Si no se aplicaran las correcciones se generaría un error acumulado de aproximadamente 10 Km al día.

4.-Errores de tiempo debidos a la velocidad de los satélites.

Los relojes atómicos de los satélites están en movimiento. Dan dos vueltas a la Tierra al día. Según la teoría de la Relatividad Especial Doppler, los relojes en movimiento se atrasan.

! Este error es algo menor que el anterior. Si restamos el tiempo que se adelantan con el que se atrasan nos da como resultado un adelanto de unos pocos nanosegundos.

Pero en pocas horas ese pequeño error de tiempo se puede traducir en km!

*también les afecta el efecto Doppler clásico.

5.-Errores de tiempo debidos a la rotación de la tierra.

La Tierra tiene un movimiento de rotación. Las ondas electromagnéticas recorren diferentes distancias en un mismo tiempo si giran en el mismo sentido de rotación de la tierra o en el opuesto.

Este es el llamado Efecto Sagnac y se ve afectado por efectos relativistas.

! Si no se corrigiera este efecto se generaría un error de Este a Oeste de decenas de metros.

*también les afecta el efecto Doppler clásico.

6.-Error intencionado S/A.

El Departamento de Defensa de los Estados Unidos creó el GPS con fines militares.

Al principio su uso era exclusivo militar. A partir de los años 80 se decidió dar un servicio público gratuito a todo el mundo.

Pero para evitar que sus enemigos pudieran utilizarlo en su contra, le incorporaron un error en el cálculo de la posición de unos cientos de metros.

Introdujeron pequeñas variaciones en el tiempo de cada satélite y en las efemérides.

El error intencionado o de Disponibilidad Selectiva (S/A) se eliminó por completo en el año 2000.

¡7 errores más en el próximo post!