Explicación sencilla de cómo funciona el GPS
Summary
TLDREl GPS, o Sistema de Posicionamiento Global, es una tecnología que ha revolucionado la forma en que nos movemos y nos ubicamos en el mundo. Originalmente desarrollado para uso militar, el GPS se volvió completamente funcional para civiles en 1995 y desde entonces ha sido esencial en áreas tan variadas como la navegación, el entrenamiento deportivo y la búsqueda de personas desaparecidas. El sistema consta de satélites, estaciones terrestres y receptores, y funciona sin necesidad de conexión a internet. El GPS utiliza el trilateración, calculando la distancia entre el receptor y los satélites para determinar la ubicación con alta precisión. Aunque es muy preciso, también ha llevado a situaciones cómicas y peligrosas cuando la gente ha seguido ciegamente las indicaciones del GPS, terminando en lugares inesperados o inaccesibles. Este resumen ofrece un vistazo a la importancia y el funcionamiento del GPS en la vida moderna.
Takeaways
- 📡 El GPS es un sistema de posicionamiento global que fue inicialmente un invento militar y se volvió completamente funcional para uso civil en 1995.
- 🚀 El primer satélite GPS se lanzó en 1978, pero no todos los satélites llegaron a órbita, lo que significaba que el sistema estaba en desarrollo.
- 🚗 Los automóviles comenzaron a usar GPS en 1996, y las señales de alta calidad solo se utilizaron para fines militares hasta mayo de 2000.
- 🌐 Los receptores modernos del GPS también confían en los satélites GLONASS rusos para mejorar la precisión global.
- ⛔ El GPS no requiere una conexión a Internet o una señal de teléfono para funcionar, pero se vuelve más preciso con ellas.
- 👟 Existen diversos dispositivos que utilizan GPS, incluyendo plantillas de zapatos con seguimiento para niños y personas con Alzheimer.
- 🛰 El sistema GPS consta de tres partes: satélites, estaciones terrestres y receptores.
- 📍 Para obtener una ubicación precisa, un receptor en la Tierra debe ver al menos cuatro satélites GPS.
- 🕰 Los satélites GPS envían información de su posición y hora actual, lo que permite a los receptores calcular la distancia y la ubicación.
- ⏲ Los relojes atómicos de los satélites GPS son muy precisos, pero los receptores usan relojes de cuarzo que se actualizan con la información de los satélites.
- 🌌 El GPS es esencial para operaciones críticas en áreas como los sistemas bancarios, redes eléctricas y celulares.
- 🚧 Aunque el GPS es muy preciso, puede llevar a errores en áreas rurales, como conducir a lugares inaccesibles o confundir caminos similares.
Q & A
¿Qué significa la sigla GPS?
-GPS significa 'Sistema de Posicionamiento Global', y es un sistema de navegación satelital que permite la detección de la ubicación geográfica en casi cualquier lugar del mundo.
¿Desde cuándo está en funcionamiento el GPS?
-El GPS se volvió completamente funcional en los Estados Unidos en 1995 y comenzó a ser utilizado en automóviles en 1996.
¿Cuál fue el propósito original del GPS?
-El GPS fue originalmente un invento militar. Su primer nombre fue Navstar y el primer satélite se lanzó en 1978.
¿Por qué el GPS es más preciso cuando se usan cuatro satélites en lugar de tres?
-Cuando se usan cuatro satélites, se resuelven posibles incertidumbres en la medición y se toma en cuenta la altitud, permitiendo una ubicación tridimensional más precisa.
¿Cómo funciona el GPS para determinar la ubicación de un objeto?
-El GPS utiliza un mecanismo de trilateración, que implica la recepción de señales de al menos cuatro satélites para calcular la latitud, longitud y altitud del receptor, proporcionando una ubicación precisa en metros o incluso centímetros.
¿Por qué el GPS no requiere de una conexión a Internet para funcionar?
-El GPS es un sistema de satélites que opera independientemente de la conectividad a Internet, ya que los receptores obtienen señales directamente de los satélites en el espacio.
¿Cuántos satélites activos tiene el sistema GPS?
-El sistema GPS tiene 32 satélites activos orbitando la Tierra, con 24 de ellos siendo satélites centrales y el resto sirviendo como reemplazos de emergencia.
¿Cómo los satélites GPS se ven afectados por la relatividad general de Einstein?
-Debido a la relatividad general de Einstein, los relojes atómicos en los satélites GPS se ven afectados por el efecto de la gravedad y avanzan 38 microsegundos por delante de los relojes terrestres cada día.
¿Por qué es importante que los receptores GPS tengan relojes precisos?
-Los relojes precisos en los receptores GPS son cruciales para calcular la distancia que las ondas de radio han viajado desde los satélites, lo que es fundamental para determinar la ubicación con precisión.
¿Cómo los sistemas bancarios y de redes eléctricas utilizan el GPS?
-Los sistemas bancarios y de redes eléctricas dependen del GPS para operaciones críticas que requieren sincronización precisa, como la transferencia de llamadas y transacciones financieras con fechas y horas exactas.
¿Cómo pueden las personas llegar a lugares inesperados utilizando el GPS?
-El GPS a veces puede llevar a las personas a lugares inesperados, especialmente en áreas rurales, debido a la dificultad de distinguir entre diferentes tipos de caminos, lo que puede resultar en errores de navegación.
¿Por qué los modernos receptores de GPS también confían en los satélites GLONASS rusos?
-Los receptores modernos de GPS confían en los satélites GLONASS rusos para aumentar la precisión, ya que la combinación de ambos sistemas de satélites proporciona una cobertura más amplia y reduce la incertidumbre en la ubicación.
Outlines
🚀 Introducción al GPS
Este párrafo introduce el GPS como una tecnología que ha evolucionado desde que nuestros antepasados utilizaban el cielo nocturno para orientarse. Se menciona que el GPS, que significa 'Sistema de Posicionamiento Global', fue inicialmente un invento militar llamado 'Navstar' y que su primer satélite fue lanzado en 1978. Se destaca que el GPS se volvió completamente funcional en 1995 y comenzó a ser utilizado en automóviles en 1996. Además, se señala que los receptores modernos también utilizan satélites GLONASS para mejorar la precisión y que el GPS no requiere de una conexión a Internet ni una señal de teléfono para funcionar.
🛰️ Cómo funciona el GPS
Este párrafo describe cómo funciona el GPS, un sistema compuesto por satélites, estaciones terrestres y receptores. Los satélites actúan como estrellas fijas en el espacio, las estaciones terrestres usan radares para verificar sus posiciones y los receptores, como los de los teléfonos o automóviles, reciben señales de los satélites para determinar la distancia y, por lo tanto, la ubicación precisa. Se explica que el GPS utiliza un mecanismo de trilateración tanto en dos dimensiones (latitude y longitud) como en tres dimensiones (incluyendo altitud). Además, se discute la importancia de utilizar al menos cuatro satélites para una precisión óptima y cómo los relojes atómicos de los satélites y los relojes de cuarzo de los receptores trabajan juntos para garantizar la precisión del tiempo.
📍 Anécdotas y consideraciones finales
Este párrafo presenta anécdotas sobre cómo el GPS puede llevar a las personas a lugares inesperados, lo que puede resultar en situaciones comprometedoras o peligrosas. Se relata una historia de una furgoneta en Suiza que terminó en la cima de una montaña y otra de tres estudiantes japoneses en Australia que se encontraron en una isla inaccesible debido a la marea. Además, se menciona que el GPS es crítico para operaciones en áreas como los sistemas bancarios, las redes eléctricas y las redes celulares. Finalmente, se invita al espectador a reflexionar sobre su dependencia del GPS y a explorar más contenido en el canal si han aprendido algo nuevo.
Mindmap
Keywords
💡GPS
💡Trilateración
💡Satélites
💡Receptores GPS
💡Estaciones Terrestres
💡Relatividad General de Einstein
💡Relojes Atómicos
💡Infraestructura Crítica
💡Precisión del GPS
💡Uso Civil del GPS
💡Limitaciones del GPS
Highlights
El GPS, o Sistema de Posicionamiento Global, fue originalmente un invento militar.
El primer satélite GPS fue lanzado en 1978, pero no todos alcanzaron órbita inicialmente.
El GPS se volvió completamente funcional en los Estados Unidos en 1995.
Las señales de alta calidad de GPS solo se utilizaron para fines militares hasta mayo de 2000.
Desde mayo de 2000, el GPS ha estado disponible gratuitamente para uso civil.
Los receptores modernos también utilizan satélites GLONASS rusos para mejorar la precisión global.
El GPS no requiere de una conexión a Internet ni una señal de teléfono para funcionar.
El GPS se compone de tres partes: satélites, estaciones terrestres y receptores.
Los satélites GPS deben estar en posiciones específicas para que el sistema funcione correctamente.
Las estaciones terrestres usan radares para verificar la ubicación de los satélites.
Un receptor GPS determina la ubicación del usuario midiendo la distancia a cuatro o más satélites.
El sistema GPS utiliza el mecanismo de trilateración para calcular la ubicación en 2D y 3D.
El GPS tiene 32 satélites activos, con 8 sirviendo como reemplazos de emergencia.
Los satélites GPS tienen una vida útil de aproximadamente 10 años y requieren mantenimiento constante.
El GPS funciona en cualquier clima, pero requiere la visibilidad de al menos cuatro satélites para una ubicación precisa.
Los relojes atómicos de los satélites GPS se sincronizan con los receptores para mantener la precisión.
La relatividad general de Einstein afecta la sincronización del tiempo en los satélites GPS.
El GPS es esencial para operaciones bancarias, redes eléctricas y celulares.
El GPS puede llevar a errores si no se tiene en cuenta el terreno, como en historias de personas perdidas o conduciendo a lugares inaccesibles.
Transcripts
[Música]
hace algún tiempo tus antepasados solían
mirar al cielo nocturno para determinar
su ubicación
luego se comenzaron a usar los mapas
recuerdas esas reliquias hoy en día sólo
se necesita una tecnología mágica para
obtener indicaciones de manejo enviarle
la ubicación de tu día de campo a un
amigo perdido o llevar un registro de
cuán lejos ha sido durante un
entrenamiento esa tecnología se llama
gps y estás a punto de descubrir el
secreto detrás de ella gps significa
sistema de posicionamiento global por
sus siglas en inglés y en realidad fue
un invento militar su primer nombre fue
en upstart y el primer satélite se lanzó
en 1978 pero no todos los napster
llegaron a órbita por lo que sólo se
trataba de un trabajo en desarrollo el
gps se volvió completamente funcional en
los eeuu en 1995 y se utilizó por
primera vez en automóviles en 1996 las
señales de la más alta calidad sólo se
utilizaron con fines militares hasta
mayo del 2000 cuando comenzó a estar
disponible para todos los civiles de
forma gratuita
los receptores modernos confían en el
gps y en los satélites rusos glonass
para hacer que su precisión sea perfecta
en cualquier parte del mundo el gps no
necesita una conexión a internet o una
señal de teléfono para funcionar
correctamente pero se vuelve más
efectivo con ellos este sistema está
literalmente en todas partes y ahora
incluso puedes comprar plantillas de
zapatos con gps para hacer un
seguimiento de tus hijos o familiares
con la enfermedad de alzheimer cómo
funciona en pocas palabras el gps es un
sistema que tiene tres partes básicas
los satélites las estaciones terrestres
y los receptores los satélites de hoy
son como las estrellas y constelaciones
que nuestros ancestros usaban para
averiguar su ubicación se supone que
deben estar en un lugar determinado en
un momento dado y eso es importante las
estaciones terrestres usan radares para
averiguar si los satélites de verdad
están en donde se supone que deben estar
un receptor en tu teléfono o en tu
automóvil sigue las señales de los
satélites para determinar qué tan lejos
está de ellos cuando averigua qué tan
lejos está de cuat
más satélites gps puede decir
exactamente en donde te encuentras con
una precisión de metros e incluso
centímetros el sistema gps tiene 32
satélites activos orbitando la tierra 24
de ellos son satélites centrales y el
resto sirven como 8 reemplazos de
emergencia cuando algo le sucede a los
demás necesitan un mantenimiento
constante y a veces reparaciones pero
aún con todo eso sólo duran unos 10 años
el gps funciona en cualquier clima
llueva o truene pero hay una condición
importante un receptor en la tierra debe
ver al menos cuatro satélites para
calcular una ubicación precisa porque el
gps utiliza un mecanismo de trilateral
no se preocupen suena complicado pero se
los explicaré en un segundo trilateral
jon en 2d y 3d
entonces la cri la tracción en 2d
consiste en calcular la latitud y
longitud en un mapa imagina que saliste
a correr al estilo de forrest gump
dejaste tu hogar en wisconsin por
ejemplo e hiciste tu primera parada
después de días de correr sabes que
todavía estás en los eeuu pero
el gps aún no existe no tienes ni idea
de dónde estás exactamente así que por
suerte te encuentras con un granjero y
le preguntas él no te responde
directamente pero te da la primera pista
estás a 644 kilómetros de boise idaho
bueno eso no es muy útil porque hay
cientos de lugares que se ajustan a esa
descripción así que necesitas más pistas
y le preguntas a otra persona te informa
que te encuentras a 1.255 kilómetros de
fargo dakota del norte si pones esta
información en papel y dibujas los
círculos verás que solo se intersectan
en ciertos puntos y ahora sabes que
estás en uno de ellos sin embargo eso no
es suficiente y te encuentras a una
amigable niña exploradora que te dice la
pista final estás a 660 km de south lake
serie y otra esto es todo lo que
necesitas saber a medida que agrega es
el tercer círculo a tu dibujo ves solo
un punto de intersección bingo
todos estos datos te ayudarán a
descubrir que estás en bousman montana
una muy bonita ciudad
todo eso es muy sencillo no cuando se
trata de la trilateral jon en 3-d es
básicamente lo mismo pero habrá esperas
en lugar de círculos en tu dibujo la
posición 3d incluye tu latitud longitud
y altitud si los radios del ejemplo
anterior fueran a todas las direcciones
obtendrías una serie de esferas
tridimensionales
así que si sabes que estás a 24
kilómetros del satélite
en algún momento estás dentro de una
esfera imaginaria que tiene un radio de
24 kilómetros también está seguro de que
estás a 32 kilómetros del satélite ve
cuando dos esferas se superponen verás
un círculo toma la distancia del tercer
satélite para construir otra esfera y
obtendrás dos puntos de intersección
tomemos a la tierra como la cuarta
esfera porque sabes que estás en el
suelo y sólo uno de los dos posibles
puntos es el que necesitas cuantos más
satélites utilices más precisa será la
posición que obtendrás
realización de los cálculos los
satélites gps envían información sobre
su posición y hora actual a un receptor
gps a ciertos intervalos esto recibe la
información en forma de una señal
el receptor analiza las señales de radio
de los satélites gps para descubrir dos
cosas importantes la ubicación de al
menos tres satélites en el espacio sobre
ti y la distancia entre esos satélites y
tú las ondas de radio viajan a la
velocidad de la luz
el receptor toma el tiempo que le tomó a
la señal viajar desde el espacio a la
tierra para calcular la distancia que ha
viajado y no es tan fácil los satélites
gps tienen relojes atómicos que se
mantienen a la hora más precisa pero
sería imposible instalar estos
mecanismos en cada receptor cuestan
entre 50.000 y 100.000 dólares por lo
que harían que tu teléfono fuera muy muy
costoso por lo que los receptores tienen
relojes de cuarzos regulares que se
actualizan constantemente para obtener
la hora más precisa gracias a la
información que reciben de los satélites
la segunda complicación es que el tiempo
se vuelve más rápido para
objetos que están lejos de la gravedad
como lo dice la relatividad general de
einstein los relojes atómicos de los
satélites se ponen 38 microsegundos por
delante de los relojes terrestres todos
los días si los científicos no hicieran
nada al respecto las ubicaciones de gps
irradian por 10 kilómetros más cada día
usar al menos cuatro y no tres satélites
ayuda a resolver ambos problemas y a
determinar las ubicaciones precisas de
los objetos cuando sólo usas tres
satélites y tres esferas se
interceptaran en algún punto aún si
tienes los números incorrectos cuando
tienes cuatro esferas no hay posibilidad
de que obtengas las mediciones
incorrectas una cosa más no sólo es
importante saber qué tan lejos está el
satélite del receptor sino en dónde está
exactamente el satélite esta tarea no es
tan difícil de hecho porque los
satélites tienen órbitas predecibles
también hay un almanaque de gps en el
receptor que registra donde debería
estar este o aquel satélite en cualquier
momento la fuerza de la luna y el sol
afectan un poco las órbitas pero el
departamento de defensa de ésta
los sonidos se encarga de eso y envía
información actualizada a todos los
receptores gps junto con las señales de
los satélites el gps no sólo determina
la ubicación más precisa de personas y
objetos sino que también envía señales
de tiempo que son precisas en 10 mil
millonésimas de segundo solo puedes
obtener una hora más precisa con los
relojes atómicos como los de los
satélites gps los sistemas bancarios las
redes eléctricas y las redes celulares
dependen del gps para las operaciones
desde la transferencia sincronizada de
llamadas hasta las transacciones con
fecha y horas precisas y aquí hay un
extra aunque es increíblemente preciso y
útil a veces el gps lleva a las personas
a lugares inesperados especialmente en
las áreas rurales alguna vez te has
perdido usando este sistema y yo también
puede ser difícil para el gps distinguir
entre una carretera real de un camino
del oro y las consecuencias son bastante
desagradables para el conductor y los
pasajeros el conductor de una furgoneta
en suiza por ejemplo una vez se encontró
en la cima de un monte
con no podía ir ni hacia atrás ni hacia
adelante por lo que tuvo que pedir ayuda
y un helicóptero de carga pesada lo
salvó explicó a sus rescatistas que el
gps lo impulsó a salir de la carretera
principal y que no podía regresar a ésta
incluso cuando quería hacerlo tres
señoras en bellevue washington no
tuvieron tiempo de esperar por un
helicóptero pero tuvieron que dejar
atrás su mercedes benz civil porque se
estaba uniendo estaban conduciendo
después de la medianoche y no podían ver
que el camino que el gps les dijo que
tomaran era en realidad una grada para
botes que las llevaba directamente a un
lago otra historia tuvo lugar en
australia en donde tres estudiantes
japoneses intentaron llegar a la isla
del norte strasberg en automóvil su gps
les sugirió una ruta que ignoraba un
detalle había agua y lodo que separaban
a la isla del continente pero que les
parecía bien a ellos en marea baja
fueron rescatados por un camionero oye
la tecnología es genial cuando funciona
utilizas mucho el gps o crees que podría
sobrevivir sin él déjame saber abajo en
los
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