El GPS — 24 satélites que saben dónde estás
El 17 de julio de 1995, el GPS alcanzó su plena capacidad operativa con 24 satélites. El servicio civil básico especificaba un error horizontal máximo de 100 m durante el 95 % del tiempo, bajo las condiciones del estándar.
Source: gps.gov
El GPS (1995)
El Sistema de Posicionamiento Global es un sistema de navegación por satélite desarrollado por el Departamento de Defensa estadounidense. El receptor suele usar señales de al menos cuatro satélites para estimar su posición y el sesgo de su reloj.
La física detrás
La precisión del GPS exige correcciones de relatividad:
- Relatividad especial: los relojes de los satélites se retrasan ~7 μs/día (velocidad ~14 000 km/h)
- Relatividad general: los relojes se adelantan ~45 μs/día (gravedad más débil en órbita)
Evolución
| Generación | Año | Precisión |
|---|---|---|
| GPS L1 civil (SPS) | 1995 | ≤ 100 m horizontales durante el 95 % del tiempo |
| GPS L1/L2 (civil) | 2005 | ~3 m |
| GPS L5 + correcciones | 2020+ | ~30 cm |
| GPS III + Galileo | 2025+ | ~10 cm |
Un estudio de RTI para el NIST estimó en 1,4 billones de dólares el beneficio acumulado para el sector privado de Estados Unidos durante el periodo estudiado.
Pseudodistancia y posición
La pseudodistancia es una distancia aparente entre el satélite y el receptor. Se obtiene al multiplicar una medición temporal de la señal por la velocidad de la luz. Incluye sesgos de reloj y retardos de propagación. En una órbita GPS nominal, el efecto relativista neto adelanta el reloj del satélite unos 38,6 μs al día respecto a la referencia terrestre. Tras un día sin compensar esa tasa, c × 38,6 μs equivale a unos 11,6 km de sesgo en pseudodistancia. Esa cifra no indica un error diario de posición. El receptor estima a la vez el sesgo de su reloj y sus tres coordenadas. En el modelo ideal, el término de reloj puede absorber un sesgo común. El efecto de los errores distintos entre satélites depende de su geometría.
El GPS civil en 1995
En 1995, el Servicio de Posicionamiento Estándar (SPS) civil de Estados Unidos especificaba un error horizontal de 100 m como máximo durante el 95 % del tiempo, en un intervalo de 24 horas en cualquier punto del planeta, sujeto a las condiciones de cobertura, disponibilidad y fiabilidad. La disponibilidad selectiva degradaba deliberadamente la señal civil y se desactivó en mayo de 2000.
Referencias
- Especificación civil de junio de 1995, anexo A §5
- Desactivación de la disponibilidad selectiva, mayo de 2000
- Ecuaciones del receptor y relatividad, nota técnica 1385 del NIST
Nota editorial
Corrección del 9 de noviembre de 2026: se precisa la especificación civil de 1995 y se distingue el sesgo de pseudodistancia del error de posición. La corrección y las traducciones se prepararon con ayuda de IA. La portada es una ilustración conceptual generada con IA, sin representar un satélite identificado.