El sistema GPS (Global Positioning System) fue desarrollado como tal entre 1974 y 1979 por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. En principio servía únicamente para propósitos militares, y su diseño incluía tecnologías claramente orientadas en este sentido. Por ejemplo los satélites GPS lanzados desde 1980 incorporaban sensores llamados NUDET que detectaban explosiones nucleares y evaluaban el daño de la zona afectada. Hay que tener en cuenta los tiempos que corrían por entonces. Pero la principal cualidad del GPS era y es facilitar la localización en tierra de cualquier cosa y en cualquier lugar, con una precisión de unos pocos metros. Hoy en día podemos comprar un aparatito GPS en cualquier parte. A estas alturas prácticamente todos los medios de transporte, públicos o de carga, llevan uno. Va uno por la carretera con esa cajita mágica y una pantalla te va indicando lo que le queda por delante, e incluso te dice que gires en la próxima salida y esas cosas. Así da gusto viajar.
Pero, ¿cómo funciona este sistema? Tenemos el dispositivo GPS en tierra, y los satélites orbitando. ¿Cómo pueden los 25 satélites GPS comunicarse con miles de aparatitos en tierra a la vez, y decirle a cada uno su posición particular? Lo que sucede es lo siguiente: Todos los satélites tienen un reloj de alta precisión. Además disponen de un sistema de emisión de impulsos de alta frecuencia y baja intensidad. Al estar sincronizados, todos emiten estos impulsos exactamente en el mismo momento. Un dispositivo GPS colocado en tierra va recibiendo los impulsos de los distintos satélites, y como está más lejos de unos satélites que de otros, unos impulsos le llegan un poquito más tarde que otros. Cuanto más lejos esté el satélite, mayor es ese pequeño retraso. Utilizando los valores de los retrasos entre señal y señal, el dispositivo puede calcular por sí mismo la posición exacta en cualquier parte del planeta. Así cada satélite se limita a anunciar su posición particular; va orbitando mientras dice “estoy aquí”, y un poco más tarde “ahora estoy aquí”, según se va moviendo en su órbita.
Si el dispositivo GPS en tierra recibe correctamente la señal de al menos 3 de los 25 satélites, tendrá la localización que busca. ¿Por qué 3? La razón es puramente geométrica: Cada satélite emite su señal en todas direcciones, luego la señal es como una esfera que va creciendo desde cada satélite. Podemos decir que todas las esferas van creciendo y en cierto momento chocan con el dispositivo GPS que está localizado en un punto del espacio. Luego se trata de un simple problema de intersección de esferas, de esos que hacíamos en secundaria: La intersección de dos esferas es una circunferencia. Si esa circunferencia la intersectamos con una tercera esfera, obtenemos 2 puntos. Y si esos dos puntos los intersectamos con una cuarta esfera, obtenemos el punto que buscábamos. Pero, un momento, habíamos dicho 3 satélites, luego 3 esferas. ¿Cuál es la cuarta esfera que hemos usado? Pues en nuestro caso es el propio planeta Tierra. Resumiendo, definimos cualquier punto de la superficie terrestre con la intersección de tres señales de radio en dicho punto.
Si sólo hacen falta 3, ¿para qué tenemos 25 satélites GPS en órbita? En primer lugar, para ir sobrados. Y después para dar cobertura al mayor número de lugares posibles. A estos 25 se le sumarán los 27 de Galileo, que la UE pondrá en órbita desde finales de este año. Ambos darán cobertura conjunta y cooperativa al 98% de los dispositivos de posicionamiento. Podrán ser desactivados si se detecta que se usan con fines terroristas, pero por lo demás serán un servicio público y global. Un gran acuerdo para un excelente sistema.
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