El documento describe el Sistema de Posicionamiento Global (GPS). El GPS es un sistema de radionavegación desarrollado por el Departamento de Defensa de EE.UU. que proporciona servicios de posicionamiento y navegación gratuitos e ininterrumpidos a usuarios civiles en todo el mundo. El sistema está compuesto de tres segmentos: el segmento espacial formado por una constelación de satélites, el segmento de control que mantiene los satélites, y el segmento del usuario formado por receptores GPS.

1. Integrantes:
Contreras José 18.964.216
Márquez Daniel 20.141.438
Universidad de Los Andes.
Facultad de Ingeniería.
Escuela de Civil.

2. Sistema de Posicionamiento Global
G.P.S.
Sistema de radionavegación, desarrollado por el Departamento de
Defensa de Estados Unidos, basado en el espacio, que proporciona
servicios fiables de posicionamiento, navegación, y cronometría gratuita e
ininterrumpidamente a usuarios civiles en todo el mundo.

3. Sistema de Posicionamiento Global
G.P.S.
Presenta varias ventajas:
 Disponible a todo el que cuente con un receptor del GPS.
 Proporciona la localización con precisión hasta de
centímetros (si se utiliza GPS diferencial).
 La hora exacta en cualquier momento.
 Sin importar las condiciones atmosféricas.
 Puede ser de día o de noche.
 En cualquier lugar del mundo.
 Sin límite al número de usuarios simultáneos.
 Servicio gratuito.

4. Cronología Histórica
1957: la Unión Soviética lanzó al espacio el satélite Sputnik I, que era
monitorizado mediante la observación del efecto Doppler de la señal
que transmitía. La armada estadounidense rápidamente aplicó esta
tecnología, para proveer sistemas de navegación.
1964: surgió el sistema TRANSIT, primer sistema de
navegación por satélite en funcionar.
1967: queda disponible el sistema TRANSIT para uso
comercial, las actualizaciones de posición, eran disponibles
cada 40 minutos.
Finales de los 60th: se diseña una constelación de satélites,
portando cada uno de ellos un reloj atómico y estando todos
sincronizados con base en una referencia de tiempo
determinado.

5. 1973: se combinaron los programas de la Armada y el de la
Fuerza Aérea de los Estados Unidos , que posteriormente fue
conocido como NAVSTAR GPS
Entre 1978 y 1985: se desarrollaron y lanzaron once satélites
prototipo experimentales NAVSTAR, a los que siguieron
otras generaciones de satélites, hasta completar la
constelación actual.
1993: se declara a la constelación con «capacidad
operacional inicial» en diciembre de ese año
1995: se declara a la constelación con «capacidad
operacional total» en abril de ese año
Cronología Histórica

6. Cronología Histórica
Satélite TRANSIT-1A
Lanzamiento moderno (2005) de un
Satelite NAVSTAR de 2da Generación

7. Cronología Histórica
Debido a que el sistema GPS fue desarrollado principalmente para aplicaciones
militares, errores de cronometraje (disponibilidad selectiva, "selective availability"
– S/A) fueron aplicados a las señales de GPS, lo cual limitaba la precisión de
posicionadores no militares.
La S/A global fue eliminada permanentemente en el año 2000, pero el servicio
militar Estadounidense aún puede introducir errores en las señales en extensiones
geográficas limitadas.

8. Descripción del Sistema
Este sistema está constituido por tres segmentos: el segmento espacial, el
segmento de control y el segmento del usuario. La Fuerza Aérea de los
Estados Unidos desarrolla, mantiene y opera los segmentos espacial y de
control.

9. Descripción del Sistema
 Segmento Espacial
Consiste en una constelación nominal
formada por 24 satélites (21 operativos
y 3 de respaldo) que transmiten señales
unidireccionales que proporcionan la
posición y la hora de cada satélite del
GPS.
 Segmento de Control
Está formado por estaciones de
seguimiento y control distribuidas por
todo el mundo a fin de mantener los
satélites en la órbita apropiada
mediante maniobras de mando y
ajustar los relojes satelitales.

10. Descripción del Sistema
 Segmento del Usuario
El segmento del usuario consiste en el equipo receptor del GPS que
recibe las señales de los satélites del GPS y las procesa para calcular la
posición tridimensional y la hora precisa.

11. Señales GPS
Los satélites del GPS transmiten dos señales de radio de baja potencia, L1 (1575,43
MHz) y L2 (1227,6 MHz). Cada señal GPS contiene tres componentes de información
repetitivo de cinco diferentes bloques con duración de 30 segundos:
 El código pseudoaleatorio: identifica al
satélite que transmite su señal. (Bloque 1)
 Los datos de efemérides: proporcionan
información sobre la ubicación del satélite
en cualquier momento, y son parámetros
orbitales exclusivos de ese satélite y se utili-
zan para calcular la distancia exacta del re-
ceptor al satélite (Bloque 2 y 3)
 Los datos de almanaque: contienen infor-
mación sobre el estado del satélite, la fecha y
hora actuales y la operatividad de cada saté-
lite en relación al resto de satélites de la red.
(Bloque 3 y4)
Para cada satélite, el tiempo es controlado por los relojes atómicos a bordo que son
cruciales para conocer su posición exacta.

12. Fundamentos
El funcionamiento del sistema GPS consiste en conocer las orbitas del grupo de
satélites artificiales y tener una posición «x» a determinar. Si se miden al menos 3
distancias desde el punto «x» hasta 3 satélites diferentes, gracias a las señales de
radio enviadas por los satélites que son captadas y decodificadas por receptores
ubicados en los puntos cuya posición se desea encontrar, será posible calcular con
exactitud las coordenadas del punto «x».

13. Fundamentos
 Trilateración Satelital: Los satélites se convierten en puntos de
referencia en el espacio.
1. Se toma la señal de un primer satélite, determinando la distancia entre
ambos, indicándonos que el receptor se encuentra ubicado dentro de la
superficie de una esfera de radio R1

14. Fundamentos
 Trilateración Satelital:
2. Una segunda señal nos permite la intersección de dos esferas creando un
circulo resultante.

15. Fundamentos
 Trilateración Satelital:
3. Una tercera señal reduce el circulo de intersección a solo dos puntos, del
cual, uno de estos dos puntos es descartable por estar fuera del espacio.

16. Fundamentos
 Trilateración Satelital:
4. Una cuarta señal, permitiría calcular matemáticamente las cuatro incógnitas
x, y, z y tiempo.

17. Fundamentos
 Trilateración Satelital: Esquema ofrecido por la Agencia Espacial
Europea (ESA)

18. Fundamentos
 Medición de distancia desde los satélites:
Se calcula midiendo el tiempo de viaje de la señal de radio desde el
satélite al receptor
𝐷 = 𝑣 × 𝑡
D=distancia en kilómetros
v=velocidad de la señal de radio
t=tiempo de viaje de la señal en segundos

19. Fuentes de Error
Errores propios del satélite:
 Errores orbitales o de efemérides: originado al desconocer con exactitud
la posición del satélite. Afecta en la determinación de la posición del
satélite con respecto a un sistema de referencia dado.
 Errores del reloj: originados por variaciones en los relojes atómicos.
Genera un diferencial del tiempo entre el sistema del satélite y el
sistema del receptor.
 Errores de configuración geométrica: se genera cuando la posición
relativa entre satélites no forman ángulos agudos.

20. Fuentes de Error
Errores originados por el medio de propagación:
 Error por ruta múltiple: se origina cuando la señal de un satélite llega al
receptor por dos o mas trayectorias diferentes, generando error en la
lectura de datos.

21. Fuentes de Error
Errores en la Recepción: Son dependientes del modo de
medición y del tipo de receptor, estos son:
 El ruido.
 Centro de fase la antena
 Errores del reloj oscilador
 Error de disponibilidad selectiva (S/A), mencionado anteriormente.

22. Referencias Bibliográficas(s.a.) (s.f). [Página web en Línea]. Disponible: http://www.efdeportes.com/efd9/gps.htm [Consulta: 2014. Junio 15]
Agencia Europea Espacial (s.f.). Cómo funciona el sistema de Posicionamiento Global [Diagrama en Línea].
Disponible: http://enciende.cosce.org/boletin/index.asp?item=52 [Consulta: 2014. Junio 18]
Casanova Matera, L (2002). Capítulo X: Sistemas de Posicionamiento Global (Comp.), Topografía Plana [Libro en
Línea]. Universidad de Los Andes, Facultad de Ingeniería, Departamento de Vías, Mérida-Venezuela. Disponible:
http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/lnova/ [Consulta: 2014. Junio 15]
Casanova Matera, L (2004). Curso de GPS Diferencial [Documento en Línea]. Disponible:
http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/lnova/ [Consulta: 2014. Junio 15]
Cuartero, F (2012). El Sistema de Posicionamiento Global. GPS [Artículo en Línea]. Hablando de Ciencia. Disponible:
http://www.hablandodeciencia.com/articulos/2012/06/05/el-sistema-de-posicionamiento-global-gps/ [Consulta:
2014. Junio 15]
Fernández Sánchez, P. (2012). ¿Cómo funciona un navegador GPS? [Artículo en Línea]. Boletín ENCIENDE.
Disponible: http://enciende.cosce.org/boletin/index.asp?item=52 [Consulta: 2014. Junio 18]
Fuerza Aérea de los Estados Unidos de América (1964). Transit-1A [Fotografía en Linea de Dominio Publico].
Disponible: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transit-1A.jpg [Consulta: 2014. Junio 15]
Geological Survey Of Iran (s.f). [Diagrama en Línea]. Disponible: http://www.gsi.ir/Images/Other/gps.jpg [Consulta:
2014. Junio 15]
Global Positioning System (GPS) (s.f). [Página web en Línea]. Disponible: http://www.gps.gov/spanish.php [Consulta:
2014. Junio 15]
Instituto Nacional de Estadística y Geografía de México (s.f). [Página web en Línea]. Disponible:
http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/geodesia/gps.aspx?dv=c1 [Consulta: 2014. Junio 15]
Rey, J. R. (2012). El Sistema de Posicionamiento Global – GPS [Artículo en Línea]. Universidad de Florida, Extensión
IFAS. Disponible: http://edis.ifas.ufl.edu/in657 [Consulta: 2014. Junio 15]
VenAventours (s.f). [Página web en Línea]. Disponible: http://venaventours.com/GPS1.asp [Consulta: 2014. Junio 15]
Wikipedia, La Enciclopedia Libre (2003). Sistema de posicionamiento global (Versión del 03:09 8 jun 2014).
Disponible: http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_posicionamiento_global [Consulta: 2014. Junio 15]
Wikipedia, La Enciclopedia Libre (2007). ConstellationGPS.gif [Simulación en Línea]. Disponible:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:ConstellationGPS.gif [Consulta: 2014. Junio 15]