Principios físicos de GPS

GPS son las siglas de Sistema de Posicionamiento Global , un sistema de navegación por satélite que permite que cualquier persona con un receptor GPS para determinar su posición tridimensional en o por encima de la superficie de la tierra. El GPS consiste en una constelación de 24 satélites , seis estaciones terrestres ubicadas en todo el mundo y los receptores GPS , que puede ser de mano o montado en vehículos, embarcaciones o aeronaves . Principio básico

Los principios físicos de GPS incluyen la teoría cuántica, que condujo a la invención del reloj atómico, y la teoría general de la relatividad de Einstein. El principio básico detrás de GPS , sin embargo , es la medición de la distancia , o gama , entre los satélites y el receptor . La señal de cada satélite, que se mueve a la velocidad de la luz , tiene una cantidad limitada de tiempo para llegar a la superficie de la Tierra. Un receptor GPS calcula la distancia a un satélite multiplicando la diferencia entre el momento en que se recibe una señal y el tiempo en que fue enviado por la velocidad de la luz .
Triangulación

Un receptor GPS calcula su latitud precisa , longitud y altitud mediante la medición de la distancia a cuatro satélites GPS separadas . Si el receptor GPS mide la distancia a un único satélite GPS , se puede determinar que es en algún lugar de una esfera imaginaria con radio igual a la distancia al satélite . Si se mide la distancia de dos satélites , se puede determinar que es en algún lugar de la línea donde las dos esferas se entrecruzan. Si se mide la distancia a un tercero y un cuarto satélite , se puede calcular su posición geográfica precisa .

Medición del tiempo

Las señales de los satélites GPS viajan a tierra a la velocidad de la luz, la medición del tiempo de manera precisa es fundamental para el funcionamiento del GPS. Los satélites GPS llevan los relojes más precisos disponibles , conocidos como los relojes atómicos , que son exactas a la milmillonésima parte de un segundo por día. Estos relojes permiten que los satélites GPS para transmitir señales que se sincronizan con los de otros satélites.
Corrección de tiempo

teoría general de la relatividad de Einstein predice y explica que la gravedad parece correcta retrasar o dilatar , el flujo del tiempo . En otras palabras , la diferencia entre la fuerza del campo gravitatorio en la superficie de la Tierra y los 12.000 millas o más por encima de ella significa que el reloj de un receptor GPS se ejecuta una fracción de segundo más lento que el reloj en un satélite GPS . Relojes basados ​​en satélites se fabrican deliberadamente correr un poco más lento , cuando en la Tierra, por lo que mantener la hora correcta , una vez en el espacio.