martes, 15 de abril de 2008

Definición, funcionamiento y funciones de un Gps

Uno de los materiales más importantes y necesarios para hacer el Camino es El Gps. Mi conocimiento sobre el significado y funcionamiento del mismo era muy rudimentario. Buscando en libros, Internet y opiniones de amigos he llegado a recopilar una información que puede ser muy útil para todo aquel que empieza desde cero en el Global Positioning System “Sistema de Posicionamiento Global” (Gps).

Definición de Gps y su funcionamiento:
El Global Positioning System (GPS) o Sistema de Posicionamiento Global (más conocido con las siglas GPS,) es un Sistema Global de Navegación por Satélite que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión hasta de centímetros. Aunque su invención se les atribuye a los gobiernos francés y belga, el sistema fue desarrollado e instalado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
El GPS funciona mediante una red de 27 satélites (24 operativos y 3 de respaldo) en órbita sobre el globo, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el aparato que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos. En base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las señales; es decir, la distancia al satélite. Por "triangulación" calcula la posición en que éste se encuentra. La triangulación en el caso del GPS, se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.

Este Sistema Global de Navegación por Satélite lo componen:

1. Sistema de satélites. Está formado por 24 unidades con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie del globo terráqueo. Más concretamente, repartidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno. La energía eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de dos paneles compuestos de celdas solares adosados a sus costados.

2. Estaciones terrestres. Envían información de control a los satélites para controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación.

3. Terminales receptores: Indican la posición en la que están; conocidas también como Unidades GPS, son las que podemos adquirir en las tiendas especializadas.

Ventajas del GPS frente a la brújula y el mapa

Principalmente la rapidez y precisión con la que procesa las señales. Cuando se va en un 4x4 es más fácil para el copiloto ir consultando continuamente mapas y anotaciones para decidir la ruta a seguir. En la bicicleta de montaña es necesario parar, sacar el mapa de la mochila, observar y decidir. Si estamos haciendo una ruta que no conocemos se puede incrementar el tiempo de su realización en un 30%.
En otros deportes como las carreras de orientación, que tan de moda se han puesto últimamente, el fin último es saber orientarse con una brújula y un mapa, y con ello conseguir la ruta más rápida y cómoda entre dos puntos, pero en el mountain bike generalmente buscamos continuidad en nuestro ejercicio y una mayor.
De todas las maneras es necesario que llevemos mapas y brújula. Podemos quedarnos sin pilas, separarnos en varios grupos... Nunca se sabe lo que puede pasar. Además, si llevamos un mapa como complemento del GPS siempre podemos cambiar la ruta sobre la marcha, bien por que veamos un camino que nos atraiga, por que hayamos seleccionado una ruta excesivamente dura o complicada, o por que surja un imprevisto (caídas, falta de agua, incendios, etc.).


Funciones del Gps :

Waypoint:

• Los receptores GPS son capaces de almacenar una posición, un lugar determinado de este planeta, en su memoria. Cada una de esas posiciones almacenadas, cada uno de esos lugares, es lo que llamamos un waypoint (punto del camino, en inglés).

• En la memoria del receptor GPS, un waypoint incluye las coordenadas de la posición que define en qué parte del mundo está localizado. A ese waypoint le debes poner un nombre (casa, cortijo, mulhacen, etc) que lo identifica y que lo hace único y distinguible de los demás waypoints que puedas crear. Además, y de forma opcional a ese waypoint se le puede asociar un icono o imagen gráfica, que ayuda a identificar qué es ese waypoint en particular. Así, puedes llegar a distinguir en la pantalla del receptor (donde se representan los waypoints) si ese waypoint en particular es la cima de una montaña, una fuente, un cruce, el inicio de un sendero, etc. Normalmente, también al mismo waypoint se le asocia un valor de altitud, una fecha de creación, la hora de creación y un comentario (como: fuente de agua potable, vistas magníficas). No todos los equipos son capaces de guardar todos estos datos asociados a un waypoint (depende del modelo), pero, como mínimo, al menos si lo hacen con las coordenadas y el nombre. Un waypoint nunca es una coordenada anónima.

• Los receptores GPS pueden almacenar muchos waypoints al mismo tiempo. Y tienen la capacidad de hacer lo que se llama GoTo (Ir A) un waypoint en particular. De esa forma, te puedes dirigir hacia él, ya que el GPS sabe en tiempo real donde estás, y cuales son las coordenadas de ese waypoint. Normalmente, el GPS te lleva a ese waypoint trazando una línea recta que va desde tu posición actual a ese waypoint, y te lo puede indicar de varias formas, ya sea con una flecha que te dice a donde debes ir, o indicándote a qué dirección debes marchar.


Tracks

• Para facilitar la explicación de lo que es un track, lo mejor es tratar de traducirlo. Una de las palabras que mejor lo definen es la palabra recorrido. Pero como un track se puede crear cuando andas o navegas con un barco o un avión, también le podemos llamar sendero, estela, etc

• En realidad, un track no es más que un montón de waypoint sin nombres (que llamamos puntos de tracks) que están concatenados unos detrás de otros para definir un recorrido. Algunas unidades guardan un track de hasta 10000 o incluso 50000 de esos puntos de tracks. A ninguno de esos puntos de tracks se les puede asociar un icono grafico, ni un comentario, aunque el GPS suele introducir en cada uno de los puntos del track el valor de la altitud y la fecha y hora de creación. Con estos datos, hay programas que pueden crear perfiles de los tracks (perfiles de nuestros recorridos) en los que podemos ver tanto el perfil de altitud y la velocidad y duración de nuestro recorrido. Hay programas que son capaces de extraer mucha información de los tracks, como distancia total recorrida (en el plano 2D y en el plano 3D), tiempo total de marcha, tiempo que estamos parados, tiempo que estamos subiendo, bajando, velocidad de subida, velocidad de bajada, pendiente media, máxima y mínima de subida o bajada, y un sinfin de datos más que siempre sorprenden al usuario. Hay otros que extraen la fecha y hora de las fotos digitales, y lo asocian al punto de track más cercano. De esa forma puedes luego identificar los lugares que has estado visitando.

• Los programas internos de los GPS han evolucionado para usar los tracks en la navegación. Es posible crear un track mientras navegamos (de hecho, eso es lo habitual), y es posible guardar ese track en un fichero de un ordenador para, por ejemplo, hacerlo público en Internet. Cualquier otro usuario es capaz de descargar ese fichero del track desde Internet, y cargarlo en el receptor GPS. En uno que jamás ha hecho ese recorrido contigo. Una vez que has hecho eso, le puedes pedir al receptor que te de instrucciones de navegación para tratar de repetir el mismo track (el mismo recorrido) que esa persona hizo. Y puede hacerlo en las dos direcciones posibles: desdel el principio al final, o viceversa. Este es uno de los principales valores de los GPS, una de sus más valoradas.

• No hay mejor forma de describir un recorrido que hacerlo a través de un track. El track contiene tantos puntos de tracks que definen el recorrido con todos sus avatares.

• No es intuitivo. Pero un track no es algo que se ha realizado ya. Es algo que tu puedes también crear usando un mapa (basta con usar programas y el ratón del ordenador) para repetirlo en un futuro más o menos inmediato.

Rutas

• Las rutas se parecen a los tracks, porque son capaces de definir un recorrido (ya hecho o por hacer en un futuro inmediato). Pero están hechos de otra forma. Están hechos usando waypoints. De hecho, una ruta en el mundo del GPS no es más que la definición de un número determinado de waypoints y el orden en el que están concatenados para generar una ruta. ¿Qué lo diferencia entonces de los tracks?. Pues bien, hay algunas diferencias:

o Una ruta nunca contiene tantos waypoints como puntos del track puede contener un track. De hecho, una ruta se suele definir con una decena de waypoints, aunque hay equipos que permiten definirlo con una centena de ellos.

o En las rutas se pueden definir los llamados tramos (legs), que no son ni más ni menos que el espacio que hay entre dos waypoints de la ruta.

o Como las rutas contienen waypoints, y éstos tienen nombre, siempre sabes en qué tramo te encuentras, y cual es la distancia que te queda para llegar al siguiente waypoint de la ruta. Una vez que llegues o sobrepases ese waypoint, el GPS sabe que te debes dirigir al siguiente waypoint que le sigue en la lista. Y de esa forma vas navegando.

o Aunque puede no parecer obvio en un principio, una ruta casi nunca define un recorrido también como un track. La mejor forma que tengo de explicarlo es obligandoos a considerar que vamos a hacer un recorrido que consista en el perfil de España, recorriendo toda la costa. Si lo hacemos con un track, estoy seguro de que entendereis que podemos llegar a recoger cada recoveco, cada golfo o cabo que defina España porque somos capaces de crear decenas de miles de puntos. Si lo hacemos con una ruta con waypoints, tendremos una imagen parecida a la de España, eso es seguro, pero estará mucho peor definida que un track porque tendremos que incluir solo una decenas de waypoints. Pues por la mismas razones, un recorrido definido a través de un track está mucho mejor definido que si usas una ruta con waypoints.

• Como siempre puedes navegar a través de un track, mientras al mismo tiempo puedes tienes definido waypoints, la mayor parte de la gente suele navegar usando tracks, y de forma optativa, cargar waypoints para obtener información suplementaria mientras navegas a través del track

1 comentario:

Jorge Ramiro dijo...

Una herramienta fundamental para el viajero, es el gps. Si bien en el pasado los turistas no lo utilizaban, no quiere decir que debamos ser reacios al uso de diferentes tipos de tecnologia, que tienen la ventaja de hacernos mas sencillo los viaje a nostros