Cuando abrimos Google Maps o pedimos un servicio de transporte, el móvil nos muestra nuestra posición con una precisión asombrosa. Es como si “supiera” dónde estamos, pero en realidad no nos localiza directamente.
El GPS de tu móvil sabe dónde estás porque se basa en una red de satélites que envían señales constantemente. El receptor de tu teléfono analiza esas señales y calcula la posición a partir del tiempo que han tardado en llegar.
Los satélites detrás del GPS de tu móvil
El GPS (Global Positioning System) es un sistema de navegación por satélite cuyo funcionamiento depende de una serie de satélites que orbitan alrededor de la Tierra y transmiten señales de forma continua:
- Cada una de estas señales contiene información sobre la posición del satélite y el momento exacto en el que se envía.
- El receptor que llevamos en el teléfono compara esos datos con el momento en que recibe la señal.
La señales viajan a la velocidad de la luz, por lo tanto:
- El dispositivo calcula cuánto ha tardado una señal en recorrer la distancia entre satélite y receptor.
- Con ese dato estima a qué distancia se encuentra de ese satélite. Es decir, a qué distancia te encuentras tú cuando lo consultas.
El cálculo parece sencillo: distancia = velocidad × tiempo. El problema es que, cuando la velocidad es la de la luz, incluso una diferencia temporal minúscula puede traducirse en varios metros de error.
¿Qué es la trilateración?
Es el proceso por el que el receptor calcula su distancia respecto a varios satélites y busca el punto en el que esas distancias son compatibles entre sí. No debe confundirse con la triangulación, que utiliza ángulos para determinar la posición.
Para determinar una posición tridimensional, hacen falta las señales de varios satélites. Un receptor usa al menos cuatro para calcular otra variable fundamental: el error del reloj del propio dispositivo.
El problema de medir el tiempo con tanta precisión
El tiempo es muy importante en el GPS de tu móvil y en cualquier GPS. Recuerda que las señales que utilizan estos sistemas viajan aproximadamente a la velocidad de la luz.
¿Y qué significa eso? Que un mínimo error al calcular cuándo salió una señal y cuándo llegó puede dar lugar a un error muy grande en la distancia estimada.
Los satélites GPS incorporan relojes atómicos muy precisos que permiten mantener una referencia temporal muy estable. Los receptores de los teléfonos no necesitan llevar este reloj atómico, pues pueden corregir su propio desfase utilizando las señales de varios satélites.
Tu móvil no solo utiliza GPS
Cuando decimos GPS, solemos referirnos a la localización del teléfono, pero los dispositivos actuales no solo utilizan esa tecnología, sino también otros sistemas de navegación por satélite como:
- Galileo
- GLONASS
- BeiDou
Un teléfono puede combinar señales de distintos sistemas para disponer de un mayor número de satélites y así ser más rápido y más preciso.
Además, la ubicación del móvil también puede apoyarse en otras tecnologías como las redes móviles y las conexiones Wi-Fi cercanas.
¿Por qué el GPS se equivoca algunas veces?
Vas a consultar una dirección y el GPS de tu móvil no te sitúa correctamente. ¿Te ha pasado?
Estos sistemas no siempre pueden determinar nuestra posición con la misma precisión. Las señales de los satélites tienen que atravesar la atmósfera y pueden afectarles distintos factores antes de llegar a nosotros.Los edificios altos también pueden dificultarlo: en calles estrechas, la señal puede rebotar en las fachadas antes de llegar al teléfono. Eso se traduce en que el móvil recibe una señal que ha recorrido un camino diferente al esperado.
Por lo tanto, el resultado puede ser distinto por:
- La cobertura de satélites disponibles
- Las condiciones atmosféricas
- Los obstáculos físicos
- Las características del propio receptor
También es importante diferenciar entre posición y orientación: saber dónde estamos no significa necesariamente saber hacia dónde estamos mirando.
El GPS puede calcular tu posición, pero la orientación del teléfono puede obtenerse mediante otros sensores como el acelerómetro, el giroscopio y el magnetómetro.
Del satélite al puntito del mapa
El GPS tampoco sabe qué calle estás pisando:
- Primero proporciona al dispositivo unas coordenadas geográficas.
- Después, las aplicaciones pueden utilizar estas coordenadas para situarnos sobre un mapa, identificar el edificio o la calle más cercana y ofrecer información adicional.
El recorrido es: satélite – señal – receptor – cálculo de distinta – coordenadas – aplicación de mapas.
Cada vez que usamos el GPS del móvil para ver nuestra ubicación en la pantalla, en realidad estamos utilizando una enorme infraestructura espacial y terrestre para resolver un problema matemático: determinar dónde estamos a partir del momento en que recibimos unas señales que han viajado desde el espacio.