GPS: ¿quién, qué, dónde?

Digital Skipper |27/07, 2021

¿Qué es el GPS?
Todos habéis oído mencionarlo más veces de las que queréis admitir, pero ¿qué es el GPS?

GPS significa Sistema de Posicionamiento Global y está administrado por el gobierno de los EE. UU. El sistema se llamó originalmente Navstar GPS. Es operado por la Fuerza Espacial de los Estados Unidos (USSF). El sistema GPS es un sistema de radionavegación por satélite (RNSS) y es uno de los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS). Varios sistemas diferentes se acumulan para formar GNSS, que se analizará más adelante...

El GPS, que actualmente consta de varios satélites orbitales activos, utiliza principalmente el enésimo sistema de navegación por satélite del mundo y, en pocas palabras, el GPS es un Sistema de navegación compuesto por satélites, receptores y complejos. cálculos para determinar la ubicación, la velocidad y los datos de tiempo. Los satélites están posicionados y orbitan en de modo que generalmente siempre hay al menos 6 satélites a la vista, aunque esto no es posible el 100% del tiempo.
Se requieren al menos 3 satélites para proporcionar una posición fija, ya que la ubicación se determina mediante trilateración. Esto difiere de la triangulación, ya que la trilateración sólo mide la distancia, no los ángulos.

Primero; Trilateración

Si bien sólo se necesitan tres satélites para determinar la posición, un cuarto se utiliza para "validar" los datos de los otros tres y mejorar la precisión. La distancia se calcula midiendo el tiempo que tarda la señal en llegar desde el satélite mediante el receptor GPS utilizando la siguiente ecuación: Tiempo de retardo de la señal * Velocidad de la luz = Distancia

Por supuesto, para esto ser posiblemente, el receptor GPS deba tener un reloj interno como forma de medir el retardo de tiempo. Desafortunadamente, los satélites tienen relojes atómicos de alta precisión, mientras que los receptores GPS como su teléfono celular no los tienen. En las primeras aproximaciones de los tres satélites, el cambio de tiempo/desplazamiento se consideraría cero, pero el cuarto satélite proporciona una medición de distancia adicional, lo que a su vez hace posible calcular una distancia exacta. retraso de tiempo. Una ventaja de esto es que los tiempos del receptor GPS son extremadamente precisos, lo que significa que cuando el tiempo es "último encendido" no se saldrá de la fijación del tiempo. Las posiciones de cuatro satélites son mucho más precisas que las de tres satélites.
El cuarto satélite también puede se utiliza para mover la posición fija de una posición bidimensional a una fija tridimensional, lo que proporciona un valor equivalente.

¿Qué es GNSS?

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Un término que se ve a menudo cuando se mira Los dispositivos GPS son GNSS. El Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) es una combinación de varios sistemas de posicionamiento por satélite. Este sistema incluye sistemas internacionales como GPS (EE. UU.), GLONASS (Rusia), Galileo (UE), BeiDou (China), IRNSS (India) y QZSS (Japón).

Äincluso si puede ver El GPS se menciona a menudo en Por ser el sistema más común y el acrónimo más conocido, GPS forma parte de GNSS. Entonces, ¿qué significa esto en términos de receptores y dispositivos?

Los receptores/dispositivos GPS son diferentes de los receptores/dispositivos GNSS. Un receptor GPS sólo funciona con satélites en El sistema GPS, mientras que los receptores GNSS pueden funcionar con uno o más de los sistemas anteriores, GPS y GLONASS son los más comunes.

Por lo general, las unidades GNSS siempre serán más precisas en; debido al hecho de que hay más satélites a la vista, lo que resulta en una mayor precisión de posición y tiempo. Pero las unidades GNSS son más caras y el hardware utilizado es diferente. GNSS funciona en un rango de frecuencia más amplio que el GPS.

Los sistemas de navegación por satélite pueden sufrir varios problemas que pueden afectar su rendimiento. Los principales culpables de esto son:
Obstáculos físicos. Estos son el mayor problema para los sistemas de navegación por satélite. Las montañas, los bosques y los edificios altos pueden causar obstáculos a las señales, lo que puede provocar reflejos y bloqueos de la señal, lo que lleva a imprecisiones y errores de cálculo.
Errores de cálculo.
Es posible que algunos dispositivos no se hayan configurado o no estén correctamente configurados. Hardware mantenido, lo que significa que hay errores numéricos y errores de precisión, aunque esto es raro.
Las malas condiciones climáticas, como nubes de tormenta y tormentas solares, pueden afectar estos sistemas. La deriva ionosférica contribuye en gran medida a los errores de navegación por satélite, pero esto puede variar según; la densidad y el tiempo de las 24 horas.
Entretenimiento satelital. Ocasionalmente, los satélites pueden maniobrarse o desconectarse para mantenimiento, lo que puede provocar datos incorrectos temporalmente. Esto es más un problema con sistemas independientes como GPS o GLONASS, más que con GNSS.
Perturbaciones artificiales/artificiales. Dispositivos como bloqueadores y dispositivos no autorizados pueden causar problemas a los sistemas de navegación por satélite. La actual generación avanzada de señales de sistemas de navegación por satélite es mucho menos susceptible a las interferencias y cuenta con una mejor protección de la señal.
¿Qué significa esto para mi barco?
Posición El sistema es crucial para la seguridad y funcionamiento de una embarcación. Hay doså principales puntos orientativos para tener un GPS a bordo.
Seguridad
Navegación con otros dispositivos a bordo
Los datos del GPS pueden ser una salvavidas cuando estás fuera de casa; el mar. Una razón principal para tener datos de GPS es en caso de emergencia cuando necesite comunicarse con la Guardia Costera con su VHF. El VHF puede recibir datos de posición y utilizar DSC (llamada selectiva digital), que luego se envía a la Guardia Costera, brindándoles una determinación precisa de la posición para usted y su embarcación. Esta es una función que salva vidas y se considera imprescindible; a båt.

Otra razón para tener el GPS encendidoå Su embarcación está diseñada para navegar en malas condiciones o en un escenario peligroso. Si las condiciones son malas o tienes que regresar a casa vía Por la noche, una unidad GPS o un plotter con función GPS pueden resultar útiles. Además de esto, se pueden guardar ubicaciones específicas como puntos de referencia. Se pueden crear rutas con la ayuda de waypoints. Luego, estas rutas pueden ser seguidas por un piloto automático a bordo, creando un sistema de navegación semiautónomo. Digo semiautónomo porque existen peligros potenciales, como otros barcos y rocas que requieren entrada manual, ya que el piloto automático por sí solo no puede evitarlos.

Una razón menos común pero excelente para usar un GPS är; alarma. Algunos GPS/chartplotters le ofrecen la posibilidad de configurar alarmas, como alarmas de fondeo. Se puede instalar un brazo de ancla como una valla virtual alrededor de su embarcación; una cierta distancia. Si su barco o ancla se sale de esta "barrera", sonará una alarma y mostrará un mensaje de advertencia.
¿Cómo se relacionan nuestros productos con esto?
fuertes
Las unidades GPS están disponibles como productos NMEA 0183 y NMEA 2000. Un escenario común es que el barco tenga un GPS NMEA 0183 heredado, pero una red NMEA 2000 completa con MFD/plotters para mostrar datos. Esta es nuestra puerta de enlace de conversión bidireccional NGW-1 entra. El NGW-1 convertirá las sentencias NMEA 0183 enviadas desde su GPS a NMEA 2000 PGN para que las vean todos los dispositivos de su red N2K. Esta es una solución mucho más rentable que reemplazar su GPS 0183 con una nueva unidad NMEA 2000.

Con el rápido avance de la tecnología, las computadoras a bordo y los dispositivos trådlö ; un båt. Afortunadamente, ofrecemos una solución para traer tus datos a ambos. Si desea que los datos NMEA 2000 de su red se envíen a una aplicación de PC como Maxsea Time Zero o nuestro propio software NMEA Reader, entonces är Puerta de enlace NMEA 2000 NGT-1 la solución perfecta. La unidad puede recibir todos los PGN disponibles en ese momento y transferirlos a una aplicación de PC NMEA 2000. Dado que este dispositivo es bidireccional, también puede enviar NMEA 2000 PGN desde la aplicación de PC a la red Actisense W2K-1 el producto que elijas hä r. Nuestra puerta de enlace está conectada a su red NMEA 2000 para que que puede recibir cualquier NMEA 2000 PGN. Este dispositivo se puede conectar a un periférico a través de Wi-Fi, permitiendo enviar y recibir datos. Dado que la mayoría de las aplicaciones móviles utilizan NMEA 0183 como formato de datos, se puede utilizar W2K-1 con ellas porque contiene el mismo motor de conversión que NGW-1. Se han probado aplicaciones comunes como OpenCPN y Navionics con nuestras tres puertas de enlace.