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Geo-localizacion con satelites GNSS

En esta sección se ofrece una explicación simple y breve de cómo funcionan la localización geográfica de personas y vehículos utilizando la red de satélites de GNSS. En realidad, el cálculo en un proceso complejo matemático que no se explica en esta página ya que está ampliamente documentada en la internet (web).

Un sistema de navegación por satélite (Global Navigation Satellite System, GNSS) es una constelación de satélites que proporciona un posicionamiento geoespacial autónomo en cualquier parte del mundo, ya sea en tierra, mar o aire, las 24 horas del día. Estos satélites transmiten señales que permiten a los pequeños receptores electrónicos determinar las coordenadas geográficas (longitud, latitud y altitud) con alta precisión (con pocos metros de error). Las señales también permiten a los receptores electrónicos calcular la hora local actual con alta precisión, lo que permite la sincronización horaria. Un sistema de navegación por satélite con cobertura global puede denominarse un sistema global de navegación por satélite o GNSS.

¿Cómo funciona un sistema de GNSS?

Los satélites GNSS transmiten señales de navegación en diferentes bandas de frecuencia. Estas señales transmitidas contienen códigos, datos de navegación y el tiempo exacto en que fue emitida la señal. Esto permite a los dispositivos receptores calcular el tiempo de viaje o recorrido que transcurre de esta señal desde el satélite hasta el receptor, así como las coordenadas del satélite.

Este tiempo de recorrido permite a su vez calcular la distancia entre ese dispositivo receptor y el satélite de GNSS. Con las distancias entre el receptor y varios satélites (al menos 4) se logra calcular por triangulación la posición geográfica del receptor en sí.

Para obtener una geolocalización lo más exacta posible, se deben obtener distancias exactas entre dispositivo receptor y satélite, lo que a su vez implica que es necesario medir con precisión el tiempo de recorrido y para esto es necesario que los relojes de un satélite GNSS sean de alta precisión y muy estables ya que un error en tiempo puede ocasionar varios kilómetros de error. Esta precisión y estabilidad se logran al equipar los satélites con osciladores atómicos de alta estabilidad. Naturalmente siempre habrá un pequeño error ya que los receptores por lo general tienen son relojes de cuarzo, que son menos precisos que los atómicos.

Al recibir por lo menos la señal de 4 satélites, permite a los receptores comparan el tiempo que tardaron las señales en llegar y así minimizar el error que introduce el reloj de cuarzo. Otros errores o fallos que se presentan en la geolocalización con GNSS se deben a el efecto que produce la atmosfera sobre la propagación de las señales.

¿Cómo funciona una repetidora de GNSS?

Las repetidoras de GNSS son unidades pequeñas que se instalan dentro de edificios, hangares, almacenes, túneles o cualquier tipo de estructuras. En el exterior se instala una pequeña antena de recepción para recoger las señales de los satélites. Estos dispositivos (repetidora de GNSS) son utilizados para reenviar la señal GPS a lugares en los que normalmente no llega.

Una repetidora GNSS funciona a igual que un repetidor de telefonía movil que se utiliza para aumentar la recepción de la señal de las operadoras de telefonía inalambrica mediante el uso de una antena de recepción, un amplificador y una antena interna para retransmitir la señal.

La repetidora recibe la señal mediante un cable coaxial conectado a una antena situada en el exterior del edificio o vehículo y luego la remite ampliando su potencia al interior. El receptor GPS puede entonces detectar los satélites (recibida por la antena externa) desde el interior evitando lagunas de navegación o arranques en frío.

Información de interés:

Aplicaciones y ejemplos de repetidoras de GNSS

Nuestros productos para repetidores de GNSS