GPS Sistema de Posicionamiento Global

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Estudio recomendado por el autor del libro.
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CIUDAD JUAREZ
INSTITUTO DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA




COMUNICACIONES DIGITALES

JULISSA SANCHEZ CASAS

112655










INDICE
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………...2
VISIÓN GENERAL…………………………………………………………………….3
OBJETIVOS……………………………………………………………………………3
HSTORIA……………………………………………………………………………....4
4.1 SISTEMA TRANSIT…………………………………………………….........4
4.2 NAVSTAR……………………………………………………………………..5
5. EL GPS HOY……………………………………………………………………........6
6. ¿Por qué el término "GPS"?...............................................................................7
7. IDEA BÁSICA……………………………………………………………………........8
8. PPS y SPS……………………………………………………………………….........9
9. ESTRUCTURA DE LA SEÑAL GPS………………………………………………10
10. CÁLCULO DE LA POSICIÓN……………………………………………………..11
10.1 DETERMINACION DE LA POSICIÓN DEL SATELITE……………….12
10.2 INFORMACIÓN DE ALMANAQUE………………………………………13
10.3 INFORMACION DE EFEMERIDE……………………………………….13
11. ERRORES DE MEDICION………………………………………………………...15
11.1 EFECTOS ATMOSFERICOS EN LA TROPOSFERA
Y LA IONOSFERA…………………………………………………………16
11.2 ERROR EN LA SINCRONIZACION DE RELOJES
A BORDO DE LOS SATELITES………………………………………….17
11.3 RUIDO ELECTRONICO…………………………………………………18
11.4 ERROR MULTIPATH…………………………………………………….18
11.5 ERROR DE EFEMERIDES……………………………………………...19
11.6 DEGRADACION INTENCIONAL………………………………………20
11.7ARREGLO GEOMETRICO DL SATELITE………………………………20
12. CALCULO DE TU POSICION…………………………………………………….21
13. MODOS DE POSICIONAMIENTO……………………………………………….23
13.1 POSICIONAMIENTON POR PUNTO…………………………………..23
13.2 POSICIONAMIENTO RELATIVISTA……………………………………24
14. RELACION CON OTRAS TECNOLOGIAS……………………………………...25
15. MERCADO Y APLICACIONES……………………………………………………27



INTRODUCCIÓN
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación basado en satélites que fue desarrollado por el Departamento de Defensa (DoD por sus siglas en inglés) en los primero años de la década de 1970. Inicialmente el GPS fue desarrollado como un sistema militar para cumplir las necesidades militares de Estados Unidos. Sin embargo, más tarde estuvo disponible para la población en general, y hoy en día es un sistema de doble uso al que pueden accesar tanto usuarios militares como civiles.
EL Sistema de Posicionamiento Global, GPS, es completamente operacional y cumple con los criterios establecidos en la década de 1960 para un óptimo sistema de posicionamiento.
El GPS es capaz de proveer información de temporización y de posicionamiento de manera continua, a cualquier lugar del planeta bajo cualquier condición atmosférica. Como este sirve a un ilimitado número de usuarios así como ha sido usado para asuntos de seguridad, el GPS es un sistema oscilante en un sentido. Eso es, los usuarios solo pueden recibir la señal de satélite.
El GPS es un sistema extremadamente complejo. Este te permite conocer tu ubicación con tan solo consultar un receptor de radio. Los más avanzados receptores GPS pueden incluso grabar los datos de la locación y transferirlos a una computadora, así que los GPS, no puede solamente decirte donde estas, sino también donde estuviste.
El GPS ha encontrado sus aplicaciones en transporte terrestre, aviación civil, comercial marítima, vigilancia y mapeo, construcción, minería, agricultura, ciencias de la tierra, sistemas de poder eléctrica, telecomunicaciones y actividades de recreación al aire libre. La comunidad civil ha encontrado maneras de estar alrededor de la degradación intencionada de la señal y el uso de señales militares sin perjuicio de encriptación.






VISION GENERAL.
El GPS consiste, nominalmente, de una constelación de 24 satélites operacionales. Esta constelación, conocida como la capacidad operativa inicial (IOC por sus siglas en inglés), fue terminada en julio de 1993. El anuncio oficial del IOC, sin embargo, fue hecho el 8 de diciembre de ese mismo año. Para asegurar la cobertura continua en todo el mundo, los satélites de GPS están colocados de manera que haya cuatro satélites en cada una de los seis planos orbitales. Con esta geometría de la constelación, cuatro a diez satélites serían visibles en cualquier lugar del planeta, si se considera una elevación de un ángulo de 10 grados.
Las orbitas satelitales, son cercanas a lo circular, con una inclinación de aproximadamente 55 grados al ecuador.
En la tierra se monitorea y controla con una red de monitores la salud y el estatus de los satélites. El GPS puede proveer servicios a un ilimitado número de usuarios desde que los receptores para usuarios operaron pasivamente. El sistema utiliza el concepto de Tiempo en una via de llegada (One-way time arrival, TOA).
El GPS es un sistema de uso doble. Esto es, provee servicios separados para los usuarios civiles y militares. Estos son llamados Servicio de Posicionamiento Estándar (SPS) y Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS). El SPS está diseñado para la comunidad civil, mientras que el PPS es esta autorizado solamente para usuarios autorizados militares y gubernamentales.

El acceso al GPS PPS es controlado a través de criptografía. El GPS alcanzó su capacidad operacional total (FOC) en los primeros meses de 1995, cuando la producción de los 24 satélites de la constelación estuvo en su lugar y además se realizaron las pruebas exhaustivas del control desde la tierra de los segmentos y su interacción con la constelación fue completada.

OBJETIVOS.
El principal objetivo para que el departamento de defensa desarrollara el GPS fue para para ofrecer al sistema militar estadounidense estimaciones precisas de posición, velocidad y tiempo (PVT). En términos equitativos, esta declaración fue interpretada ampliamente para proveer estimaciones con un error de posición de 10 metros, un error de velocidad de 0.1m/s, y un error de tiempo de 100 nanosegundos, todo en un sentido de medio cuadrático (rms). Esta estimación estuvo disponible para un número ilimitado de usuarios alrededor de todo el globo continuamente y cercano a lo instantáneo. El uso de planeamiento militar también requiere que el sistema se pueda utilizar en plataformas de alto dinamismo, y además, las señales deben tener resistencia a las medidas de resistencia a la interferencia. Finalmente, los adversarios de los Estados Unidos se les negaron los beneficios completos de este sistema.
A los usuarios civiles del GPS se les proveyó con una razonable exactitud consistiendo con las consideraciones de seguridad nacional. La vista inicial en la década de 1970 fue limitar la exactitud de las estimaciones de posición a 500 metros. Las consideraciones posteriores permitieron mayores aproximaciones, con un error de posición horizontal generalmente menor de 100 metros. Estas consideraciones fueron formalizadas en una política que ofrece dos tipos de servicios: SPS (Servicio de Posicionamiento Estándar) para el uso civil abierto y sin restricciones, y PPS (Servicio de Precisión de Posición) para los usuarios autorizados del departamento de defensa (DoD).

HISTORIA
El GPS para llegar a lo que es hoy, ha pasado por varias etapas que se muestran a continuación:
4.1 SISTEMA TRANSIT
Primer sistema de navegación basado en satélites. Entrada en servicio en 1965. 
Al principio de los 60 los departamentos de defensa, transporte y la agencia espacial norteamericanas (DoD, DoT y NASA respectivamente) tomaron interés en desarrollar un sistema para determinar la posición basado en satélites. 

El sistema debía cumplir los requisitos de globalidad, abarcando toda la superficie del globo; continuidad, funcionamiento continuo sin afectarle las condiciones atmosféricas; altamente dinámicas, para posibilitar su uso en aviación y precisión. 
Esto llevó a producir diferentes experimentos como el Timation y el sistema 621B en desiertos simulando diferentes comportamientos.
 
El sistema TRANSIT estaba constituido por una constelación de seis satélites en órbita polar baja, a una altura de 1074 Km. Tal configuración conseguía una cobertura mundial pero no constante. La posibilidad de posicionarse era intermitente, pudiéndose acceder a los satélites cada 1.5 h. El cálculo de la posición requería estar siguiendo al satélite durante quince minutos continuamente.

CONSTELACIÓN TRANSIT
TRANSIT trabajaba con dos señales en dos frecuencias, para evitar los errores debidos a la perturbación ionosférica. El cálculo de la posición se basaba en la medida continua de la desviación de frecuencia Doppler de la señal recibida y su posterior comparación con tablas y gráficos. 
El error de TRANSIT estaba en torno a los 250 m. Su gran aplicación fue la navegación de submarinos y de barcos.
4.2 NAVSTAR. Sistema de posicionamiento global (GPS)
TRANSIT tenía muchos problemas. La entonces URSS tenía un sistema igual que el TRANSIT, de nombre TSICADA. Había que dar un gran salto. La guerra fría fomentaba invertir unos cuantos billones de pesetas en un revolucionario sistema de navegación, que dejara a la URSS definitivamente atrás. 
Se concibió un sistema formado por 24 satélites en órbita media, que diera cobertura global y continua. ROCKWELL (California) se llevó uno de los contratos más importantes de su época, con el encargo de 28 satélites por 170.000.000.000 (ciento setenta mil millones) de pesetas.
El primer satélite se lanzó en 1978, y se planificó tener la constelación completa ocho años después. Unido a varios retrasos, el desastre de la lanzadera Challenger paró el proyecto durante tres años. Por fin, en diciembre de 1983 de declaró la fase operativa inicial del sistema GPS. El objetivo del sistema GPS era ofrecer a las fuerzas de los EE.UU. la posibilidad de posicionarse (disponer de la posición geográfica) de forma autónoma o individual, de vehículos o de armamento, con un coste relativamente bajo, con disponibilidad global y sin restricciones temporales. La iniciativa, financiación y explotación corrieron a cargo del Departamento de Defensa de los EE.UU. (DoD), el GPS se concibió como un sistema militar estratégico. 

En 1984 un vuelo civil de Korean Airlines fue derribado por la Unión Soviética al invadir por error su espacio aéreo. Ello llevó a la administración Reagan a ofrecer a los usuarios civiles cierto nivel de uso de GPS, llegando finalmente a ceder el uso global y sin restricciones temporales, de esta forma se conseguía un retorno a la economía de los EE.UU. inimaginables unos años atrás. Además suponía un gran liderazgo tecnológico originando un vertiginoso mercado de aplicaciones. 
 Desde 1984, con muy pocos satélites en órbita, aparecieron tímidamente fabricantes de receptores GPS destinados al mundo civil (Texas Instruments y Trimble Navigation).
EL GPS HOY
 Hoy en día el GPS supone un éxito para la administración y economía americana no interesando a nadie que se reduzca la inversión en el sistema, sino todo lo contrario. La política de la administración de EE.UU. es mantener coste 0 para el usuario el sistema GPS, potenciar sus aplicaciones civiles a la vez que se mantiene el carácter militar. 

 Las aplicaciones disponibles se orientan a principalmente a sistemas de navegación y aplicaciones cartográficas: topografía, cartografía, geodesia, sistema de información geográfica (GIS), mercado de recreo (deportes de montaña, náutica, expediciones de todo tipo, etc.), patrones de tiempo y sistemas de sincronización, aplicaciones diferenciales que requieran mayor precisión además de las aplicaciones militares y espaciales. 

 En cuanto al reparto del mercado los más importantes son la navegación marítima, la aérea y la terrestre. 

 Con una flota de 46 millones embarcaciones en todo el mundo, de los que el 98% son de recreo, la navegación marítima supone un mercado nada despreciable. Recreo, pesqueros, mercantes, petroleros, dragados y plataformas petrolíferas son perfectos candidatos al uso del GPS. El volumen de venta de equipos GPS en está en torno a los 300 millones de dólares anuales. 

 En cuanto a la navegación aérea con unos 300.000 aviones en todo el mundo. El equipamiento de GPS para navegación intercontinental o entre aeropuertos tiene una penetración anual del 5% (aproximadamente unas 15.000 unidades). Sin embargo en aproximación el GPS no tiene la suficiente integridad y precisión aunque la FAA está financiando el proyecto WAAS (Wide Area Augmentation System) que refuerza el sistema GPS y será útil para aproximaciones de clase I (en EE.UU). 

 Pero el auténtico mercado del GPS en el mundo es la navegación terrestre. Con 435 millones de turismos y 135 millones de camiones es el más amplio mercado potencial de las aplicaciones comerciales del GPS. De hecho el crecimiento de equipamiento de GPS mundial es en torno a los 2.000 millones de dólares anuales, lo que lleva a una penetración del 4% en el año 2001. Entre las aplicaciones con más desarrollo contamos con sistemas de navegación independiente, sistemas de seguimiento automático, control de flotas, administración de servicios, etc. Solo en los EE.UU existen 25.000 autobuses equipados con GPS y en Japón hay ya un millón y medio de vehículos privados que cuentan con sistema GPS en su equipamiento. 

 En España el mercado del GPS está en plena expansión habiendo alcanzado en 1998 las 200 unidades para aplicaciones topográficas y geodésicas, unas 300 para aeronáutica, más de 3.500 para la náutica y alrededor de 4.000 unidades OEM para aplicaciones terrestres.

¿POR QUÉ EL TERMINO "GPS"?
El término "Global" se refiere a cualquier lugar de la Tierra. Aunque se refiere a cualquier lugar no incluye:
Dentro de edificios.
Bajo la tierra.
En una muy severa precipitación.
Bajo precipitación muy densa.
Alrededor de transmisiones de radio muy fuertes.
En "cañones urbanos" entre edificios altos.
Cerca de antenas de transmisión de radio muy poderosas.

O cualquier otro lugar que no permita una directa visión sustancia del cielo. Las ondas de radio que el satélite GPS transmite tienen una muy corta longitud (cerca de 20 cm). Una onda de esta longitud es buena para mediciones porque sigue un camino muy recto, a diferencia de a longitud de sus ondas de radio hermanas tal como el AM y FM que pueden doblarse considerablemente. Desafortunadamente, las ondas cortas también no penetran la materia muy bien, así que los transmisores y los receptores no deben tener mucha materia solida entre ellos, o las ondas se bloquean, así como las ondas de luz son bloqueadas fácilmente.
En otros términos, "Posicionamiento" podría responder a una gran y veja pregunta de la humanidad: ¿Dónde está? ¿Qué tan rápido se mueve y en qué dirección? ¿En qué dirección deberían ir para ir a otra posición específica, y qué tanto tiempo te tomará llegar hasta allí con la velocidad que llevas? Y, lo más importante: ¿Dónde has estado?
En cuanto a sistema, del latín systēma, y este del griego σύστημα [sistema], es un objeto complejo cuyos componentes se relacionan con al menos algún otro componente; puede ser materia lo conceptual. Todos los sistemas tienen composición, estructura y entorno, pero sólo los sistemas materiales tienen mecanismo, y sólo algunos sistemas materiales tienen figura (forma). Según el sistemismo, todos los objetos son sistemas o componentes de otro sistema.
Es una colección de componentes con conexiones o enlaces entre ellos. Los componentes y enlaces tienen sus características cada uno. Para usos esenciales, el estudio del GPS debería ser dividido de la siguiente manera: La Tierra, satélites que circulan la tierra, estaciones terrestres, receptores, fabricadores de receptores, DoD (Departamento de Defensa de EUA), usuarios, etc.

IDEA BASICA.
La idea detrás del GPS es relativamente simple. Si las distancias desde un punto de la tierra (un receptor GPS) a tres satélites GPS son conocidas con la localización de los satélites, entonces el punto de locación puede ser determinado simplemente aplicando el concepto de resección. Pero ¿cómo podemos obtener las distancias de los satélites así como la locación de estos?
Como se ha mencionado en otras ocasiones, los satélites continuamente transmiten una señal de radio de microondas compuestas de dos portadores, dos códigos y un mensaje de navegación. Cuando un GPS es encendido, este obtendrá la señal a través de una antena receptora. Una vez que el receptor adquiere la señal GPS, este la procesará usando su software incorporado. El resultado parcial del proceso consiste en las distancias al satélite del GPS a través de los códigos digitales (pseudo-rangos) y las coordenadas del satélite a través de los mensajes de navegación.
Teóricamente, solo se necesitan tres distancias a tres satélites seguidos simultáneamente. En este caso, el receptor podría ser localizado en la intersección de las tres esferas; cada uno tiene un radio de receptor-satélite de distancia y está centrado en ese satélite en particular.


La exactitud obtenida con este método fue recientemente limitada hasta 100 metros para el componente horizontal, 156 metros para el componente vertical, y 340 nanosegundos para el componente de tempo, todo al 95% de probabilidad. Este bajo nivel de exactitud se debió al efecto de la llamada "disponibilidad selectiva", técnica usada para degradas intencionalmente la exactitud autónoma del posicionamiento en tiempo real para usuarios no autorizados.
PPS Y SPS.
El PPS está especificado para proveer una exactitud predecible de al menos 22 metros en el plano horizontal (2 drms por sus siglas en inglés, 95%), y de 27.7 metros en el plano vertical. La raíz cuadrada de media distancia o drms (distance root mean square) es una medida común usada en navegación. El doble del valor drms, o 2 drms, es el radio del círculo que contiene al menos un 95% de todas las posibles correcciones que pueden ser obtenidas con un sistema (en este caso, el PPS) en cualquier lugar. El PPS provee una exactitud de transferencia de tiempo UTC dentro de 200 nanosegundos (95%) haciendo referencia con el tiempo de mantiene el Observatorio Naval de Estados Unidos (USNO por sus siglas en inglés) y esta denotado como UTC (USNO).
El acceso a la exacta posición del mencionado PPS está controlado a través de dos características criptográficas denominadas como "anti suplantación de identidad" (AS, anti spoofing) y "disponibilidad selectiva" (SA, selective availability). AS es un mecanismo destinado a anular los engaños de interferencia a través de la encriptación de las señales militares. EL engaño de interferencia es una técnica en la cual un adversario puede aplicar uno o más de los efectos de: códigos de rango de satélite, señales de datos de navegación, y portadores de frecuencia doppler con la intención de engañar a un receptor como víctima.
El PPS es el servicio de posicionamiento y tiempo autónomo más preciso. Este utiliza uno de los códigos de transmisión GPS, conocido como código P(Y), al cual solamente personal autorizado puede accesar.
Por otro lado el SPS está disponible para todos los usuarios en el mundo que estén libres de cargos directos. No hay restricción en el uso del SPS. Este servicio está especificado para proveer precisiones mejores que 13m (95%) en el plano horizontal y 22m (95%) en el plano vertical (promedio global; solo errores en señales en el espacio). La precisión de difusión de tiempo UTC está especificada para ser mejor que 40 nanosegundos (95%). El desempeño de medida del SPS es típicamente mejor que las especificaciones. Sin embargo, el SPS es menos preciso que el PPS. Este usa el segundo código GPS transmitido, conocido como código C/A, el cual está disponible libre de cargo para todos los usuarios, autorizados y no autorizados.

ESTRUCTURA DE LA SEÑAL GPS.
Como se ha mencionado anteriormente, cada satélite GPS transmite una señal microonda de radio compuesta de dos portadoras de frecuencias (u ondas de seno) modulada por dos códigos digitales y un mensaje de navegación. Las dos frecuencias portadoras son generadas a 1,575.42MHz (conocido como portador L1) y 1,227.60 MHz (portador L2). La longitud de onda del portador correspondiente es aproximadamente 19cm y 24.4cm, respectivamente, el cual resulta de la relación entre la frecuencia portadora y la velocidad de la luz en el espacio. La disponibilidad de las dos frecuencias portadoras permite corregir un mayor error en el GPS, conocido como retraso ionosferico. Todos los satélites GPS transmiten las mismas frecuencias L1 y L2. La modulación de código, sin embargo, es diferente para cada satélite, lo que minimiza significativamente la señal de interferencia.
Los dos códigos GPS son llamados adquisición aproximada (o código C/A) y de precisión (o código P). Cada código consiste de una corriente de dígitos binarios, ceros y unos, conocidos como bits o fichas. Los códigos son comúnmente conocidos como códigos PRN porque parecen señales aleatorias (es decir, son señales parecidas al ruido). Pero realmente, los códigos son generados usando algoritmos matemáticos. Actualmente, el código C/A es modulado en el portador L1 solamente, mientras el código P es modulado en ambos: el portado L1 y L2. Esta modulación es llamada modulación bi-fase, ya que el portador de fase es desplazado 180 grados cuando el valor de código cambia de cero a uno o de uno a cero.
El código C/A es una corriente de 1023 dígitos binarios (1023 unos y ceros) que se repite a si mismo cada milisegundo. Esto es que la velocidad de ficheo del código C/A es 1.023 Mbps. En otras palabras, la duración de un bit es aproximadamente 1 milisegundo, o un equivalente a 300 metros. A cada satélite se le asigna un único código C/A, el cual habilita los receptores para identificar cual satélite está transmitiendo un código en particular. El rango de medida del código C/A es relativamente menos preciso comparado con el código P. Sin embargo, es menos complejo y está disponible para todos los usuarios.
EL código P es una secuencia muy larga de dígitos binarios que se repite a si misma después de 266 días. Es también, 10 veces más rápido que el código C/A (es decir, su rango es de 10.23Mbps). Multiplicando el tiempo que le toma a este código para repetirse a sí mismo, 266 días, por un rango de 10.23 Mbps, nos dice que el código P tiene una corriente de aproximadamente 2.35x1014 fichas. El código de 266 días de longitud es dividido en 38 segmentos, cada uno tiene una semana de longitud. De estos, solo 32 segmentos son asignados a los varios satélites GPS. Esto es, cada satélite transmite un único segmento de una semana de código P, el cual es inicializado cada media noche entre el sábado/domingo. Los seis segmentos restantes son reservados para otros usos. Es útil mencionar que cada satélite usualmente es identificado por su único segmento de una semana de código P. Por ejemplo, un satélite GPS con un ID de 20 PRN se refiere a un satélite GPS que se le asignó la veinteava semana de segmento del PRN del código P. El código P fue diseñado principalmente para propósitos militares. Estuvo disponible para todos los usuarios hasta enero 31 de 1994. En ese tiempo, el código P fue encriptado adhiriendo un código W desconocido. El código encriptado resultante fue llamado código Y, el cual tenía la misma tasa de ficheo que el código P. Esta encriptación es conocida como "anti suplantación de identidad" o antispoofing (AS).
El mensaje de navegación GPS es una corriente de datos agregado a ambos portadores (L1 y L2) como modulación bi-fase binaria a una baja tasa de 50Kbps. Este consiste de 25 marcos de 1500bits cada uno, o un total de 37,500 bits en total. Esto significa que la transmisión de un mensaje de navegación completo toma 750 segundos, o 12.5 minutos. El mensaje de navegación contiene, junto con otra información, las coordenadas de los satélites GPS como función de tiempo, el estatus de salud del satélite, la corrección de reloj del satélite, el almanaque y la información atmosférica.
CÁLCULO DE LA POSICION.
El sistema GPS determina tu locación usando una técnica de topografía conocida como "triliteración". Esto se refiere a el uso de las distancias de varias locaciones conocidas para calcular las coordenadas de una locación desconocida. En este caso las "locaciones conocidas" son las posiciones de los satélites GPS. Por lo tanto, para que tu receptor GPS calcule tu posición necesita la locación de cada uno de los satélites GPS visibles. La distancia a estos satélites es calculada usando el tiempo que le toma a la señal de radios GPS viajar de cada satélite visible a tu receptor.
¿Qué tan precisa debe ser esta información? Si la posición del satélite fue conocida en la milla más cercana, entonces tu cálculo de posición puede solamente ser determinada en la milla más cercana. La precisa locación del satélite es por lo tanto critica para posicionar exactamente. El sistema GPS está diseñado para seguir la posición de cada satélite dentro de aproximadamente 1 metro de su actual posición.
Con respecto a la medida del tiempo de viaje que le toma a la señal GPS llegar hacia ti, si estuvieras fuera incluso 1 milisegundo, tu corrección posicional estaría fuera por más de 300 kilómetros. Para lograr una precisión de 1 metro, la medida del tiempo de viaje debe ser precisa dentro de 3 nanosegundos.
Por lo tanto, la determinación de la posición de satélite precisa y el tiempo de viaje preciso de las señales a tu receptor son el núcleo esencial de la tecnología GPS.
Antes de explicar cómo se determina la posición, es preciso saber cómo se determina la posición del satélite y como es medido el tiempo de viaje.
DETERMINACION DE LA POCISION DEL SATELITE.
El camino de cada orbita de satélite GPS puede ser predicha teóricamente usando las tres leyes de Kepler del movimiento planetario. El camino predicho está basando en el supuesto de la única fuerza que actúa en el satélite es la gravedad, pero estos supuestos no son válidos.
Ya que no es posible predecir precisamente la posición de cada satélite GPS, sus posiciones actuales tienen que ser medidas periódicamente. Son usadas las 4 estaciones de monitoreo no tripuladas para el control de segmentos, en parte, para dar un seguimiento a todos los satélites y determinar periódicamente su actual posición. El error en las posiciones es generalmente menos de 1 metro.
La información de posición es partida en dos partes llamadas "almanaque" y "efeméride".

INFORMACION DE ALMANAQUE.
La información de almanaque describe los datos de la órbita satelital más aproximada en extensos periodos de tiempo, lo cual, en algunos casos, puede ser útil para varios meses o más. Cada satélite tiene todos los datos de almanaque de la constelación entera. Por lo tanto, un receptor GPS solo necesita descargar los datos de almanaque de un solo satélite para calcular la posición de todos los satélites en el sistema.
La información de almanaque es transmitida cada 12.5 minutos y toma, también, 12.5 minutos el descargarla. Cuando un receptor es encendido y actualizado son necesarios los datos de almanaque. Los fabricantes de receptores GPS llaman a esto "buscar en los cielos" o "modo de calentamiento". Sin importar el tipo de receptor que tengas, siempre tomara 12.5 minutos para descargar la información de almanaque. Los receptores almacenan la información en la memoria, es por esto que una vez que se guarda la información, no necesitas descargarla otra vez hasta que un largo periodo de tiempo haya pasado y la información se vuelva obsoleta. Los datos de almanaque también se vuelven obsoletos cuando el receptor se mueve de posición varios cientos de kilómetros.
INFORMACIÓN DE EFEMÉRIDES.
Las efemérides son las orbitas transmitidas por los satélites, que han sido calculadas por el OCS (Operational Control System) como una estimación a partir de los datos de las estaciones de seguimiento. Por tanto estas efemérides transmitidas son unas estimaciones, ya que es imposible predecir exactamente la posición del satélite.
La información de efemérides contiene la posición precisa de cada satélite y sus parámetros necesarios para predecir su posición en un futuro cercano. A diferencia de la información de almanaque, cada satélite transmite solo su única información de efeméride. Por tanto, el receptor GPS debe reunir datos de efemérides de cada satélite visible. Cada uno de estos satélites transmite esta información cada 30 segundos, por lo que los receptores no deben tener problemas en obtener esta información. Por lo general les toma 12 segundos en descargar esta información.
Estos datos son considerados recientes o "frescos" por aproximadamente 4 a 6 horas. Además de los datos de efemérides, cada satélite transmite una indicación de qué tanto tiempo serán válidos los datos.
Como podría esperarse, modelar las fuerzas que actúan sobre los satélites GPS no serán generalmente perfectas, lo cual causa algunos errores en la estimación de la posición de los satélites, conocida como error de efemérides. Los errores de deben a que la posición transmitida por el satélite con coincide exactamente con la posición real de este. Un error de efeméride esta usualmente entre 2 metros y 5 metros, y puede alcanzar hasta 50 metros debajo de la disponibilidad de selección. El rango de error para el efecto combinado entre el error de efeméride y de reloj en el satélite están en 2.3 metros.
En la figura se muestra la posición real en trazo continuo, y la posición errónea, con trazo discontinuo. En la figura se muestra la posición real en trazo continuo, y la posición errónea, con trazo discontinuo.

En la figura se muestra la posición real en trazo continuo, y la posición errónea, con trazo discontinuo.


En la figura se muestra la posición real en trazo continuo, y la posición errónea, con trazo discontinuo.











Siendo D la distancia real del satélite a la estación de referencia, B la línea base que una la estación de referencia con el equipo móvil, a el error de posición transmitido por el satélite GPS, y a' el error en la posición del móvil, se puede establecer que: a a*(BD) .
Un error de efemérides para un satélite en particular es idéntico para todos los usuarios de GPS en el mundo. Sin embargo, como diferentes usuarios ven el mismo satélite en diferentes ángulos, el efecto de error de efemérides en el rango de medidas, y consecuentemente en la posición calculada, es diferente. Esto significa que combinando las medidas de dos receptores simultáneamente siguiendo un satélite en particular no puede removerse totalmente el error de efeméride. Para posicionamiento relativo, la siguiente regla general nos da une estimado del efecto del error de efeméride en la solución de línea de base: error de linea de baselongitud de linea de base=error de posicion de sateliterango del satelite . Esto es que si el error en posición del satélite es 5 metros la longitud de la línea de base es 10 kilómetros, entonces el error esperado de la línea de base para el error de efeméride es aproximadamente 2.5 mm.
Los errores de efemérides son usualmente menores en la dirección radial. Los componentes de este a lo largo de la pista (la dirección instantánea del trayecto del satélite) y de manera perpendicular son mucho más largos. Los componentes a lo largo y de manera perpendicular de la pista son más difíciles de observar a través de sus monitores para el control de segmentos en la superficie de la tierra. Afortunadamente, los usuarios no experimentan grandes errores de medición debido a los grandes componentes del error de efemérides por la misma razón. El pseudo-rango efectivo o el error de portador de fase debido a el error de predicción de efeméride es de 0.8 metros.
ERRORES DE MEDICIÓN.
Las principales fuentes de error en el sistema GPS son las siguientes:
Efectos atmosféricos en la troposfera e ionosfera.
Error en la sincronización de relojes a bordo de los satélites
Ruido electrónico en la señal y en la electrónica del receptor
Error Multipath (multi-ruta)
Error de efemérides
Degradación intencional
Arreglo geométrico de los satélites
FUENTE DE ERROR
ERROR TÍPICO O MÁXIMO
Ionosfera
10 metros (30 pies)
Troposfera
1 metro (3 pies)
Sincronización de relojes de satélites
1 metro
Ruido electrónico
2 metros (6 pies)
Error multi-ruta
0.5 metros
Efemérides
1 metro
Degradación intencional
0 metros
Error de RMS neto
10 metros
Típico error geométrico (GDOP)
4 (factor sin dimensión)
Error final RMS (Neto x GDOP)
40 metros (120 pies)
Típico error actual
10 metros

.- Efectos atmosféricos en la troposfera e ionosfera.
La lectura del GPS divide la atmosfera terrestre en dos capas: la troposfera y la ionosfera. La troposfera, incluye la estratosfera y la mesosfera, extendiéndose por la superficie de la tierra cerca de 80 kilómetros hacia arriba. Esta zona contiene aproximadamente 99.99% de nuestra atmosfera. La ionosfera se extiende desde la parte superior de la troposfera hasta 1000 kilómetros sobre la superficie de la tierra.
La velocidad de la luz decrece en la ionosfera y troposfera, de manera que la distancia calculada al satélite es mayor que la distancia actual. Dentro de la ionosfera, la medida en que se reduce la velocidad depende de la densidad de electrones a lo largo de la ruta de señal. La densidad de electrones es dependiente de la latitud geomagnética del receptor, la hora del día, y la elevación del satélite (altura sobre el horizonte). Ocurren retrasos significativamente más largos para señales de satélites con elevaciones menores ya que viajan a través de una sección más grande de la ionosfera. Existen picos de error durante el día y estos disminuyen durante la noche, eso a consecuencia de los efectos de la radiación solar. Los errores también son más grandes cerca del ecuador geomagnético y cerca de los polos geomagnéticos (Norte y sur magnéticos).
Todos los receptores GPS contienen modelos matemáticos de la ionosfera. Como parte del Mensaje de Navegación, los satélites GPS transmiten ocho parámetros para conectarse a este modelo matemático. Estos parámetros son actualizados entre una y dos veces al día ya que estos datos se compilan y procesan en la estación maestra.
El receptor GPS utiliza estos parámetros más un factor basado en la hora del día y la elevación del satélite sobre el horizonte para calcular un factor de corrección de ionosfera para cada satélite. Sin embargo, ya que los parámetros del modelo enviados por el satélite están basados en una composición de datos recolectados de un número de satélites y estaciones en tierra, este puede solamente ser considerado una representación "promedio" de la ionosfera en cualquier tiempo dado. Por lo tanto, las especificaciones del GPS establecen que los parámetros del modelo permiten un estimado de solamente 50% del error real. Este dato resulta en errores de localización que van desde los 5 metros en la noche hasta los 30 metros durante el día por las bajas elevaciones de los satélites, y 3 a 5 metros por altas elevaciones de satélites en latitudes medias.
El valor de 10 metros que fue incluido en la tabla es una base representativa mundialmente. Los efectos de la troposfera son menores comparados a los de la ionosfera, este excede rara vez el metro de error.

- Error en la sincronización de relojes a bordo de los satélites.
Los satélites contienen relojes atómicos que controlan todas las operaciones de temporización abordo, incluyendo la generación de señales de radiodifusión. Aunque estos relojes son altamente estables, los campos de corrección del reloj en los datos del mensaje de navegación son dimensionados de tal manera que la desviación entre el tiempo SV y el tiempo GPS puede ser tan largo como 1 ms. (Un offset de 1 ms se traduce en un pseudo-rango de error de 300 km.) El MCS determina y transmite parámetros de corrección de error a los satélites para retransmitir en el mensaje de navegación. Estos parámetros de corrección son implementados por un receptor usando el siguiente polinomio de segundo orden:

Dónde:
af0=tendencia del reloj s
af1=derivacion del reloj ss
af2=derivacion de la frecuencia ss2
toc=datos de reloj refente al tiempo s
t=epoca de tiempo actual
Δtr=correcion para los efectos relativistas s

Ya que estos parámetros son calculados usando un ajuste de curva para estimar predicciones de los errores actuales en los relojes de satélites, quedan algunos errores residuales. Este error de reloj residual, δt, resulta en rangos de error que varían típicamente de 0.3 a 4 metros, dependiendo del tipo de satélite y del año de los datos transmitidos.
Para cálculos de rango perfectos, los relojes en todos los satélites deben estar exactamente sincronizados. En realidad ellos están dentro de 3 nanosegundos el uno del otro. Aunque este es un numero increíblemente pequeño, sigue siendo traducido a error en posición de aproximadamente 1 metro, ya que la velocidad de la luz es muy rápida.

- Ruido electrónico.
El ruido electrónico en la señal y dentro de los componentes del receptor puede agregar error adicional a la posición calculada. El error del receptor es dependiente de la calidad y diseño del receptor, interferencia de otras fuentes de señal de radio, temperatura y otras variables. El error de ruido electrónico puede ser tan grande como aproximadamente 2 metros.

- Error de multi-ruta.
El error de multi-ruta es causado por la reflexión de la señal GPS fuera de una superficie o un objeto antes de ser detectado por la antena receptora. En casos extremos, este error puede ser tan grande como 15 a 20 metros. Estudios han demostrado que las superficies extensas de agua son más conductivas a reflejar la señal GPS y crear grandes errores. El suelo arenoso es el menos susceptible. Edificios o las caras de grandes rocas pueden también ser fuentes de error multi-ruta.

Este error puede ser direccionado en un software, donde algoritmos especiales en el receptor intentan identificar y rechazar señales y buscar en la real dirección de señal. Este tipo de algoritmos puede usualmente reducir el error de multi-ruta potencial a 0.5 metros o menos.
Pueden también ser minimizados con el uso de antenas especiales que incluyen un disco metálico aterrizado de cerca de 2 metros de diámetro o anillos concéntricos metálicos alrededor de la antena para atrapar las señales indirectas. El uso de estos discos aterrizados o anillos de antenas son usualmente reservados para aplicaciones de estudio de alta precisión donde se requiere un rango de error de 1 centímetro o menos. Estas antenas son montadas en tri-pies para su estabilidad.

- error de efeméride.
Estimados de efemérides para todos los satélites son calculados y enlazados a los satélites con otros parámetros de datos de mensaje de navegación para retransmitir a los usuarios. Como en el caso de las correcciones del reloj de satélite, estas correcciones son generadas usando un ajuste de curva de la mejor predicción del control de segmento de cada posición de satélite en el tiempo de subida. Los errores efectivos de pseudo-rango y fase de acarreo para la predicción de error de efemérides pueden ser calculados mediante la proyección del vector de error de posición del satélite sobre el vector LOS de satélite-usuario. Este error es generalmente menor en la dirección radial (desde el satélite hacia el centro de la tierra). Los componentes del error de efeméride en a lo largo y a través de la pista son mucho más largos. Los componentes a lo largo y a través de la pista son más difíciles de observar para el control de segmento a través de los monitores en la superficie de la tierra, ya que estos componentes no se proyectan significativamente desde LOS's hacia la Tierra. Afortunadamente, el usuario no experimenta grandes errores de medición para los componentes de error más largos de la efeméride por la misma razón. El error efectivo de pseudo-rango o fase de acarreo para la predicción de error de efeméride está en el orden de 0.8 m.










- degradación intencional.
Originalmente los militares introdujeron errores aleatorios intencionalmente para mantener a sus adversarios del uso de datos GPS exactos. Los errores incluyen intencionalmente datos incorrectos en cuanto a la exacta localización de los satélites y/o cambiaba las frecuencias de reloj de los satélites.
Esta degradación intencional en exactitud se denomina Disponibilidad Selectiva o S/A por sus siglas en ingles. La degradación reducía la exactitud para los civiles a un máximo de aproximadamente +/- 100 metros horizontalmente. La degradación afectó a todos los usuarios civiles de GPS. Por ejemplo, si tú estabas sentado en tu bote amarrado al muelle, verías grandes cambios aleatorios en tu velocidad de lectura de salida del GPS, posicionamiento y título, aun cuando no te estuvieras moviendo.
La disponibilidad selectiva fue eliminada el 2 de mayo del 2000, y no ha sido re-instalada a la fecha, aun después de los eventos del 9-11.

- Arreglo geométrico de los satélites.
El efecto de la geometría de satélites es cuantificado en la medida llamada dilución de la precisión o DoP por sus siglas en ingles.

En la izquierda, la posición de los satélites resulta en un ángulo pequeño entre las señales que llegan al recepto. Esto añade incertidumbre en el cálculo de la posición. En la derecha, la posición de los satélites resulta en un ángulo de 90 grados entre las señales. Esta configuración minimiza el error en el cálculo de la posición.
La mejor manera de minimizar el efecto DoP es observar tantos satélites como sea posible. Sin embargo, debe tomarse en cuenta que para satélites que están abajo en el horizonte, el tiempo de viaje a través de la ionosfera es mucho más largo y los errores atmosféricos son magnificados. Por lo tanto, es considerado generalmente mejor ignorar cualquier satélite debajo de los 15 grados sobre el horizonte. Este ángulo es llamado el "umbral" y por lo general se puede establecer en tu receptor.
Existen diferentes tipos de Dilución de la Precisión:
VDOP.- Dilución de la Precisión Vertical: degradación de la precisión en dirección vertical.
HDOP.- Dilución de la Precisión Horizontal: degradación de la precisión en el plano horizontal.
PDOP.- Dilución de la Precisión Posicional: degradación de la precisión en posición 3D.
GDOP.- Dilución de la Precisión Geométrica: degradación de la precisión en posición 3D y tiempo.

CALCULO DE TU POSICION.
Una vez que conocemos la posición de los satélites visibles y las distancias de estos a los receptores, podemos comenzar a calcular la posición. Esto es mejor explicado paso por paso. Comenzamos con una explicación en dos dimensiones. Se dice, por ejemplo, conocemos la distancia "R" de un satélite a nuestro receptor. En dos dimensiones, podemos ser cualquier punto en un círculo de radio R, como se muestra en la siguiente figura:




Si tenemos rangos de dos satélites, entonces dibujamos dos círculos y vemos donde se intersectan:






Aquí, los puntos A y B serian el receptor.
Esto aún no es suficientemente bueno. Si podemos adherir un satélite más y un rango más, entonces podemos determinar una única solución:

Este sería un caso ideal. En realidad, hay errores en los rangos de cada satélite debido a varios factores. Por lo que raramente tendremos un único punto de intersección. De hecho, ya que casi nunca sucede un único punto cuando los rangos son calculados, los rangos iniciales son llamados "pseudo-rangos". La siguiente es la situación real cuando los pseudo-rangos son trazados:

A menos de que los pseudo-rangos sean exactos, los tres arcos no se intersectan en un punto en común. El área en amarillo es llamada "el error de triángulo", donde está la solución final (x). Haciendo pequeños ajustes a su reloj interno y aplicando varias correcciones de error, el receptor GPS intenta minimizar el tamaño de este triángulo y determinar la posición final.
Esta explicación simplifica el problema: en realidad se está trabajando con tres posiciones dimensionales. Matemáticamente hablando, tenemos tres incógnitas: latitud, longitud, altitud y tiempo. Para resolver estas cuatro incógnitas, necesitamos cuatro ecuaciones. Esto nos lleva a necesitar al menos cuatro satélites para una sola solución. Más de cuatro satélites nos permiten tener una posición más exacta.

MODOS DE POSICIONAMIENTO GPS.
El posicionamiento con el GPS puede ser realizado por dos maneras: posicionamiento por punto o posicionamiento relativo.
POSICIONAMIENTO POR PUNTO:
El posicionamiento por punto, también conocido como posicionamiento independiente o autónomo, involucra solo un receptor GPS. Esto es, un receptor GPS rastrea simultáneamente cuatro o más satélites GPS para determinar sus propias coordenadas con respecto al centro de la Tierra. Casi todos los receptores GPS actualmente disponibles en el mercado son capaces de mostrar sus coordinadas de posicionamiento por punto.
Para determinar el punto de posición del receptor en cualquier tiempo, se necesitan las coordenadas del satélite así como un mínimo de cuatro rangos o cuatro satélites. El receptor obtiene las coordenadas del satélite a través del mensaje de navegación, mientras los rangos son obtenidos ya sea por código C/A o por código P(Y), dependiendo el tipo de receptor (civil o militar). Como se ha mencionado antes, los pseudo-rangos medidos son contaminados por los errores de sincronización de reloj del satélite y receptor. Corregir el error de reloj de satélite puede hacerse con la aplicación de corrección de reloj en el mensaje de navegación; el receptor es tratado como un parámetro adicional desconocido en el proceso de estimación. Esto nos da el número total de parámetros desconocidos a cuatro: tres para las coordenadas del receptor y uno para el error de reloj de receptor. Esta es la razón por la que se necesitan al menos cuatro satélites debe ser puntualizado que si más de cuatro satélites son rastreados, las estimaciones llamadas mínimos cuadrados o la técnica de filtro Kalman son aplicadas.








POSICIONAMIENTO RELATIVISTA:
También llamado posicionamiento diferencial, utiliza dos receptores GPS para rastrear el mismo satélite de manera simultánea y determinar sus coordenadas relativas. De los dos receptores, uno es seleccionado como referencia, o base, el cual permanece estacionario en un sitio con coordenadas conocidas precisamente. El otro receptor, conocido como el receptor vagabundo o remoto, tiene sus coordenadas como desconocidas. El receptor vagabundo puede o no ser estacionario, dependiendo del tipo de la operación GPS.
Un mínimo de cuatro satélites comunes son requeridos para el posicionamiento. Sin embargo, rastreando más de cuatro satélites comunes simultáneamente puede mejorar la precisión de la solución de la posición del GPS.










RELACION CON OTRAS TECNOLOGIAS.
El GPS ha encontrado su camino hacia otras tecnologías, principalmente como el resultado de su precisión, disponibilidad global y su costo-eficacia. Desafortunadamente, sin embargo, existen algunas situaciones en las que parte de la señal GPS puede ser obstruida en la medida en que el receptor puede no "ver" satélites suficientes para el posicionamiento. Ejemplos de estas situaciones es el posicionamiento en cañones urbanos y la profunda minería a cielo abierto. Este problema de obstrucción de señal, sin embargo, fue superado satisfactoriamente con la integración del GPS con otros sistemas de posicionamiento. De hecho, se han mostrados reportes de resultados en los que el desempeño de sistemas integrados son mejores que el sistema en solitario.

Integración de GPS/GIS:
Un Sistema de Información Geográfico (GIS por sus siglas en inglés) es una herramienta informática capaz de adquirir, manipular, almacenar, analizar y mostrar datos especializados. Datos especializados se refiere a datos que son identificados para una localización específica (Por ejemplo: características como calles, postes de luz e incluso hidrantes están asociados a la geografía).
El GPS es utilizado para recolectar los datos del campo GIS de manera eficiente y precisa. Con el GPS, los datos son colectados en un formato digital ya sea en tiempo real o en modo de post-proceso. Un gran número de sistemas GPS-GIS que proveen una precisión de centímetros-a-metros están actualmente disponibles en el marcado. Muchas industrias, incluyendo la gestión de servicios públicos, silvicultura, agricultura y seguridad pública, pueden ser beneficiadas por los sistemas integrados de GPS/GIS.

Integración de GPS/LRF:
En zonas con muchas copas de árboles, los receptores GPS normalmente podrían bloquear la señal GPS de los satélites. Además, las diferenciales de corrección GPS podrían no ser recibidas del todo. Para solucionar estos problemas, se desarrolló la integración del GPS con las Unidades de Laser de Mano o Buscadores de Rango de Laser (LRF´s por sus siglas en inglés). La manera en que este sistema funciona es: configurar la antena GPS en el área abierta más cercana, lo cual le permite al sistema GPS operar de manera normal sin perder de vista el satélite. Con la ayuda de una brújula digital, un láser de mano sin reflector, colocado con el receptor GPS, puede ser utilizado para calcular la distancia y el azimut de los puntos inaccesibles. La integración GPS/LRF es una herramienta atractiva, especialmente para la industria de silvicultura. Medidas de árboles, alturas y diámetros se pueden medir fácilmente con la unidad de láser. Otra aplicación de esta integración incluye el mapeo de puntos debajo de puentes, mapeo de puntos en una carretera concurrida, mapeo de señales de carreteras y mapeo de líneas de costas, por nombrar algunos.




Integración GPS/Navegación a estima:
Otro sistema que ha sido usado para complementar la recepción de señales pobres en el sistema de navegación a estima (DR). DR es un sistema de bajo costo, comúnmente compuesto por un sensor de kilometraje y un giroscopio de vibración. Esta integración GPS/DR es un sistema ampliamente utilizado en aplicaciones de localización de vehículos (AVL).
La navegación DR requiere que la distancia de viaje del vehículo, así como la dirección, estén disponibles en bases continuas. La información de la distancia del viaje es obtenida por el sensor de kilometraje, mientras la información de dirección es obtenida por el giroscopio. Con el sistema integrado, el GPS ayuda a controlar la derivación de los componentes DR a través de una calibración frecuente, mientras que el DR se convierte en el sistema principal de posicionamiento durante los cortes del GPS.
Integración GPS/INS:
Como se ha discutido anteriormente, uno de los mayores problemas del GPS es la limitación cuando se utiliza en zonas limitadas. Además, la obstrucción de la señal y la alta dinámica del receptor pueden causar pérdidas de señal temporales. Para solucionar estas limitaciones, el GPS puede ser integrado con un sistema de ambiente relativamente independiente, el sistema de navegación por inercia (INS).
Un sistema INS es aquel que, una vez inicializado, se convierte en un sistema de navegación autónomo proveyendo información de la posición en 3D, velocidad y postura. Mientras el GPS provee la inicialización y la calibración del sistema inercial, el INS llena los huecos existentes cuando la señal satelital está bloqueada o temporalmente perdida. Esta integración GPS/INS esta comúnmente hecha ya sea por dos modos, nombrados, bajo acoplamiento o mecanismo de acoplamiento apretado. El primero se lleva a cabo en el dominio de la solución, mientras que el segundo se lleva a cabo en el dominio de las mediciones.

MERCADOS Y APLICACIONES
El GPS ha estado disponible para el uso civil y militar por más de tres décadas. Ese periodo de tiempo ha presenciado numerosas nuevas aplicaciones. Ya que este provee un posicionamiento de alta precisión de manera rentable, el GPS ha encontrado su camino a muchas aplicaciones en la industria, reemplazando métodos convencionales en muchos de los casos.

Una de las aplicaciones ha sido en la industria, como ya se había mencionado. Mapas precisos de los servicios públicos son esenciales para las compañías de esta rama. La disponibilidad de este tipo de mapas ayuda a las compañías tanto eléctrica, de gas así como de agua a planear, construir y mantener sus bienes. El sistema de GPS/GIS provee herramientas rentables, eficientes y precisas para la creación de mapas de servicios públicos.

Otro uso muy eficiente es el GPS para la silvicultura y recursos forestales. El GPS ha sido aplicado satisfactoriamente en muchas áreas de la industria forestal. Aplicaciones típicas incluyen el control y prevención de incendios, operación de cosechas, plagas de insectos, determinación de fronteras y fumigación aérea.


También, el implemento del GPS ha revolucionado la industria de la agricultura. Las aplicaciones GPS para la precisión en la agricultura incluyen recolección de muestras de suelo, control de aplicaciones químicas y monitores del rendimiento de la cosecha.
La aplicación en la ingeniería civil es otra de las ventajas del GPS. Muchas veces el trabajo de la ingeniería civil es realizado en ambientes remotos y poco favorables, haciendo difícil para el personal operar de manera eficiente. La habilidad del GPS para proveer precisión en tiempo real en niveles de submetro y centímetros a manera eficiente ha cambiado de manera significante la industria de la ingeniería civil. Muchas firmas de constructoras están usando el GPS en muchas aplicaciones tales como construcción de caminos, movimiento de la tierra y manejo de flotas.
El monitoreo de deformación en estructuras es una de las tantas aplicaciones de esta tecnología. Desde que se desarrolló, el GPS ha sido utilizado satisfactoriamente en el monitoreo de la estabilidad de estructuras, ya que esto requiere de una muy alta precisión. Los ejemplos típicos incluyen el monitorear la deformación de las presas, puentes y torres de televisión.
Otras más de las aplicaciones son: el GPS para la minería a cielo abierto, utilizado para muchas operaciones tales como perforación, remover tierra con pala, localización de vehículos y vigilancia; otros usos importantes son la vigilancia de suelo con actividad sísmica, vigilancia de áreas sísmicas marítimas; mapeo aéreo; cartografía del suelo marítimo; además de navegación de vehículos y sistemas de tránsito y levantamientos catastrales, entre otros muchos usos.









REFERENCIAS:
Understanding GPS. Principles and applications. Second Edition. Elliot D. Kaplan. Christopher J. Hegarty. 2006
Relativity in the Global Positioning System. Neil Ashby. Dept. of Physics, University of Colorado. January 2003.
Scanning the Issue/Technology. Special Issue on Global Positioning System. Proceedings of the IEEE. Vol. 87, No. 1, January 1999.
The Global Positioning System and GIS, an Introduction. Second Edition. Michael Kennedy. 2002
Introduction to GPS, the Global Positioning System. Ahmed El-Rabbany. Editorial Artech House. 2002
GPS: Theory, Practice and Applications. PDHonline Courser L116. Frederic G. Snider, R.P.G. 2012
GPS Posicionamiento Satelital. Editorial UNR. Eduardo Huerta, Aldo Mangiaterra, Gustavo Noguera. 1ª Edicion. 2005.
Tesis doctoral: desarrollo de una metodología de actualización discreta de la cartografía catastral mediante la integración de técnicas GPS, Mayo 2003, Gil M. Manzano Agugliaro.
Historia del GPS. http://www.alsitel.com/tecnico/gps/historia.htm