El futuro del GPS es la precisión de 1 centímetro y estamos lográndola

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El GPS es una tecnología que está muy integrada en la vida cotidiana. A pesar de que ya tiene muchos años de historia, aún le queda mucho camino por recorrer. Fue en febrero de 1978 cuando se realizó el lanzamiento del primer satélite del sistema GPS. Actualmente hay 31 satélites operativos que conforman la red GPS. Sin embargo, la precisión aún queda a deber y ahí radica el futuro del GPS.

Es importante mencionar que el GPS es un sistema estadounidense. Pero no es el único sistema de posicionamiento global que existe. Sus homólogos son el GLONASS de Rusia, el Galileo de la Unión Europea, el Beidou de China, el IRNSS de India y el QZSS de Japón. Cabe aclarar que solo el GPS y el GLONASS tienen capacidad de localización global, mientras que los demás están en expansión.

Precisión actual del sistema GPS

Por ahora nos centraremos solo en el sistema GPS, dejando los otros sistemas para entradas posteriores. Hasta antes del 2 de mayo de 2000 la precisión de los dispositivos GPS variaba entre 15 y 100 metros. La razón es que debido al carácter militar del sistema GPS el ejército de Estados Unidos podía incluir cierto grado de error aleatorio. Después de dicha fecha se eliminó el error inducido fue eliminado.

Actualmente los dispositivos GPS destinados para uso civil tienen una precisión oficial de 15 metros el 95 por ciento del tiempo. Para ello es necesario captar la señal de los 4 satélites mínimos requeridos. Aunque si se captan las señales de entre 7 y 9 satélites la precisión que se logra es de 2.5 metros el 95 por ciento del tiempo. La precisión de dispositivos GPS militares actuales no se conoce con certeza.

Vamos en camino al centímetro de precisión

Para las aplicaciones de localización que tenemos en smartphones y tablets 2.5 metros de precisión es algo más que aceptable. Sin embargo, el futuro requerirá de dispositivos GPS que tengan una precisión de 1 centímetro. ¿Por qué se requiere dicha precisión? El centímetro de precisión será el detonador de otras tecnologías que ayudarán a mejorar el mundo.

Algunas de las tecnologías que actualmente están en desarrollo y que requerirán un sistema de localización con 1 centímetro de precisión son: vehículos autónomos, agricultura de precisión y ciudades conectadas. Son quizá las tecnologías que presentan mayores avances, aunque muchas más vienen surgiendo y pronto habrá todo un ecosistema que requiera navegación de precisión.

¿Qué avances tenemos actualmente?

Al día de hoy se dispone de una tecnología muy interesante que mejora las capacidades del GPS convencional. Se trata del DGPS, que permite precisiones de hasta 1 metro, para lo cual utiliza referencias situadas en tierra y no en el espacio, como lo hace el GPS normal. Sin embargo, a pesar de lo avanzado del DGPS este se sigue quedando corto, pues necesitamos menor error.

Es posible que el GPS de 1 centímetro suene como una tecnología de otra década más avanzada. Lo cierto es que el futuro del GPS ya está aquí. Un equipo de científicos de la Universidad California Riverside (UCR) ha logrado aumentar la precisión del sistema GPS hasta llevarla al centímetro. Para lograr esto han realizado dos cambios importantes relacionados con eficiencia y sensores.

La investigación que lo cambiaría todo

El primer cambio ha consistido en reformular las ecuaciones con que trabaja el sistema GPS. Así se ha logrado mejorar significativamente el software que procesa los datos. Este cambio implica un aumento considerable en la eficiencia de procesamiento, que ahora requiere menos tiempo y energía. Y es justamente la energía ahorrada lo que permite el otro cambio.

El segundo cambio consiste en que el GPS ya no será solo un receptor de datos. Ahora también podrá realizar cálculos con la información que le proporcionen sus sensores internos. Esto junto con la información obtenida de los satélites le permitirá reducir ampliamente su margen de error. Es decir, ahora se sumarán referencias terrestres a la referencias espaciales.

La clave parece ser el software

Entonces, la clave para integrar sensores extras es justamente la mejora de software, ya que gracias al ahorro de energía será posible incluir los sensores sin aumentar el consumo energético. Por esta razón el costo de los dispositivos GPS no debería aumentar, porque se está trabajando con el mismo hardware base y el costo de los sensores extras no debería ser elevado.

Como sensores extras estamos hablando de sensores de movimiento, tales como giroscopios y acelerómetros, cuyos precios han bajado bastante en los últimos años, por lo que no debería representar mayor problema colocar algunos en los dispositivos GPS. Por último, habrá que esperar que el futuro del GPS sea accesible a todos, que espero no tarde mucho tiempo.

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Olmo Axayacatl
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