Gps

El GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. 

Usualmente el término GPS se refiere al receptor, el cual es solo una parte del sistema. Se encuentran diferentes tipos de receptores en el mercado, siendo las marcas más conocidas Garmin y Magellan, aunque en los últimos años se ha popularizado la inclusión de estos receptores en otros dispositivos como teléfonos móviles, cámaras fotográficas, relojes de pulsera y otros.

En este artículo nos referiremos a algunos de los usos humanitarios de estos dispositivos. Puede consultar la sección "Otras fuentes" para obtener información más detallada.

Funcionamiento

El GPS funciona mediante una red de 24+ satélites en órbita sobre el globo, a una altura aproximada de 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie del planeta. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante "Triangulación[[]]" (método de trilateración inversa), la cual 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. Existen diferentes iniciativas en este sentido, siendo la más popular la administrada por el Gobierno de Estados Unidos.

Características técnicas y prestaciones

El sistema está compuesto por:

• 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.
• Estaciones terrestres: Envían información de control a los satélites para controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación.
• Terminales receptores: Indican la posición en la que están; conocidas también como unidades GPS, son las que podemos adquirir en las tiendas especializadas.

Georeferenciación de eventos

La georeferenciación es el acto de referenciar un reporte en una locación particular en la superfcie de la tierra.

Plataformas como Ushahidi mantienen un registro de las locaciones en unidades de Latitud (una medida de distancia angular al norte o sur del Ecuador) y longitud (una medida de distancia angular al este u oeste del principal meridiano)

Hay dos sistemas principales de coordenadas usados actualmente:

• (1) Grados/Minutos/Segunsos (GMS):
  • Por ejemplo, las coordenadas GMS para Riohacha, Guajira, Colombia son [11°32' N 72° 54' O].
• (2) Grados Decimales (GD):
  • Las coordenadas GD para Riohacha, Guajira, Colombia son [11.54820350, -72.90668650].

Usualmente las implementaciones humanitarias en Colombia se utiliza el segundo sistema: Grados Decimales (GD), por lo que se recomienda convertir estas coordenadas utilizando :

• Método Manual :usando la fórmula-> GD = G + (M/60) + (S/3600).
• Método Automático : Puede utilizar los servicios de conversión como el de la [FCC http://transition.fcc.gov/mb/audio/bickel/DDDMMSS-decimal.html]

Funcionamiento

• La situación de los satélites puede ser determinada de antemano por el receptor con la información del llamado almanaque (un conjunto de valores con 5 Elementos orbitales), parámetros que son transmitidos por los propios satélites. La colección de los almanaques de toda la constelación se completa cada 12-20 Minutos y se guarda en el receptor GPS.
• La información que es útil al receptor GPS para determinar su posición se llama efemérides. En este caso cada satélite emite sus propias efemérides, en la que se incluye la salud del satélite (si debe o no ser considerado para la toma de la posición), su posición en el espacio, su hora atómica, información doppler, etc..
• El receptor GPS utiliza la información enviada por los satélites (hora en la que emitieron las señales, localización de los mismos) y trata de sincronizar su reloj interno con el reloj atómico que poseen los satélites. La sincronización es un proceso de prueba y error que en un receptor portátil ocurre una vez cada segundo. Una vez sincronizado el reloj, puede determinar su distancia hasta los satélites, y usa esa información para calcular su posición en la tierra.
• Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la esfera, con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor.
• Obteniendo información de dos satélites se nos indica que el receptor se encuentra sobre la circunferencia que resulta cuando se intersecan las dos esferas.
• Si adquirimos la misma información de un tercer satélite notamos que la nueva esfera sólo corta la circunferencia anterior en dos puntos. Uno de ellos se puede descartar porque ofrece una posición absurda. De esta manera ya tendríamos la posición en 3D. Sin embargo, dado que el reloj que incorporan los receptores GPS no está sincronizado con los relojes atómicos de los satélites GPS, los dos puntos determinados no son precisos.
• Teniendo información de un cuarto satélite, eliminamos el inconveniente de la falta de sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los satélites. Y es en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una posición 3D exacta (Latitud, Longitud y Altitud). Al no estar sincronizados los relojes entre el receptor y los satélites, la intersección de las cuatro esferas con centro en estos satélites es un pequeño volumen en vez de ser un punto. La corrección consiste en ajustar la hora del receptor de tal forma que este volumen se transforme en un punto.

Vocabulario básico en GPS

• Waypoint
• Track

Aplicaciones

Humanitarias

• Misiones de Identificación rápida de necesidades humanitarias IRNH
• Geolocalización y seguimiento a proyectos con financiación humanitaria
• Monitoreo a minas antipersona y rutas de atención
• Es un estándares mínimos de seguridad para las misiones del Sistema de las Naciones Unidas
• CrisisMapping: Actividad de apoyo a los organismos de respuesta que busca localizar y priorizar eventos que requieren atención
• Apoyo a la construcción de Informes de Situación SitReps

Civiles

• Navegación terrestre (y peatonal), marítima y aérea. Bastantes automóviles lo incorporan en la actualidad, siendo de especial utilidad para encontrar direcciones o indicar la situación a la grúa.
• Teléfonos móviles
• Topografía y Geodesia.
• Localización agrícola, ganadera y de fauna.
• Salvamento y rescate.
• Deporte, Acampada y ocio.
• Aplicaciones científicas en trabajos de campo -Geomática.
• Geocaching, actividad deportiva consistente en buscar "tesoros" escondidos por otros usuarios.
• Para rastreo y recuperación de vehículos.
• Navegación deportiva.
• Deportes aéreos: Parapente, Ala delta, Planeadores, etc.
• Juegos: usando tracks o juega utilizando el movimiento como cursor (común en los GPS Garmin).
• Sistemas de gestión y seguridad de flotas.

Militares

• Navegación terrestre, aérea y marítima.
• Armamento guiado de diverso tipo.
• Reconocimiento y cartografía.
• Detección de detonaciones nucleares.

Disponibilidad de equipos

En Colombia el Equipo Humanitario de País EHP y los Equipos Humanitarios Locales EHL cuentan con receptores disponibles, que se encuentran bajo custodia de OCHA en cada una de sus oficinas. Se puede solicitar el préstamo de estos equipos usando el [Formulario de solicitud http://www.surveymonkey.com/s/GPSehp], y bajo la condición de compartir los resultados con los integrantes de los EH en la zona.

Los miembros de los EH pueden participar en las capacitaciones organizadas por la Oficina de Seguridad de Naciones Unidas en Colombia, y con el apoyo de OCHA y el Humanitarian OpenStreetMap Team - HOT