Buenas , aquí va mi tercera entrega de reportajes sobre GPS, espero que no defraude.

 

Si alguien viene a nuestra página y se molesta en buscar en los foros , apreciará que gran cantidad de discusiones , giran alrededor de 3 palabras enigmáticas a simple vista: EGNOS, XT1/2 y ST.

A priori no es tan difícil ni explicar ni comprender de forma somera que significan estas 3 palabras.

¿Cómo funciona un GPS

Un GPS es un dispositivo que recibe , de forma gratuita , una señal en una frecuencia dada (L1, 1575.42MHz) , esta señal que emiten los satélites, es usada por nuestro GPS , para triangular nuestra posición y dar nuestras coordenadas con una precisión determinada por varios factores.

La señal que envía el GPS , básicamente, se compone de la hora de salida de esta. Si sabemos donde esta el satélite en el espacio y sabemos cuanto tiempo tarda la señal en llegar a la tierra, sabremos la distancia que nos separa de el. Si tenemos 3 puntos , y sabemos que distancia nos separa de ellos, sabremos , mediante triangulación nuestra posición.

Actualmente , y en condiciones ideales , esta precisión oscila entre 20 y 5 metros en el plano horizontal y aproximadamente unos 30 metros en la vertical.

¿Porque esta falta de precisión?

Es mas una combinación de factores , que una razón única. Para empezar , todo esta limitado por el reloj que incorpore nuestro GPS, ya que es el responsable de hallar la diferencia de tiempo entre la señal de salida y la “hora de llegada”, una diferencia de un milisegundo son bastantes metros de error, de ahí que no convenga comprar el GPS mas barato.

Otro factor , es la señal en si, esta señal cuando pasa por la ionosfera es “desviada” y esto nos induce gran parte del error puesto que nos falsea la señal que nos llega a nuestros receptores, para minimizar esto nació el DGPS , el cual ha evolucionado a EGNOS, con el paso del tiempo.

Pero esto no es todo, una vez que la pobre señal, ha sufrido las inclemencias de la Ionosfera, le queda aun un tramo por recorrer hasta nuestros receptores. En este tramo, le espera la contaminación , los edificios , árboles, y demás objetos que se cruzan hasta su destino final, que añaden ruido a la señal, haciéndola botar y añadiendo mas retraso a la señal, ante estas nuevas amenazas hay 2 enfoques principalmente, como todo en esta vida, el “sistema” XT y el “sistema” ST.

¿Que es EGNOS?

EGNOS , también conocido como WAAS , SBAS o como DGPS mejorado , es la panacea prometida que no acaba de llegar. Este sistema , viene a subsanar la falta de precisión que hacia inútil el sistema para la navegación aérea , y dificultaba el uso profesional de estos para medir aéreas , localización de lugares. , etc, etc …

El sistema consta de una nueva red de satélites, actualmente hay 2 sobrevolando Europa, y de una red de subastaciones para procesar la señal. La subastación capta la señal del satélite , calcula la “desviación” de su valor real, reenvía la señal con la corrección y esta señal corregida , nos llega a través de unos o de ambos satélites EGNOS que nos sobrevuelan. Gracias a este, procesamiento adicional la precisión de nuestros GPS , se sitúa en el rango de 7 metros en el plano horizontal y 7 metros en el plano vertical, lo que ya permite un margen fiable a el vuelo “guiado”.

Si queréis ver la posición actual de los satélites EGNOS que nos sobrevuelan, podéis pinchar en los siguientes enlaces:

AOR-E 3F2 West of Africa y
IOR 2F3 and/or 3F1 Indian Ocean

¿ Y que diferencias hay entre XT y ST?

Esta pregunta , tan fácil de responder a primera vista , se basa en que para todo problema , siempre hay mas de una solución.

El sistema ST esta basado en el enfoque de cuanta mas señal limpia obtenga, mayor precisión obtengo. Este tipo de GPS, dedica su capacidad de calculo a limpiar y filtrar la señal , disponen de toda la capacidad de modo de ahorro de energía del chip SiRFIIe/LP , así que como de su modo de calculo de “oscuridad de señal” ( capacidad para interpolar unos 100 metros, tras quedar a “oscuras” según los últimos datos obtenidos.)

También puede hacer uso del EGNOS, así como de casi cualquier sistema de DGPS , por no tener la carga del sistema que padecen los XT. Estos además no están tan condicionados a la calidad del reloj para obtener señal limpia, y suelen ser mas baratos que los XT , por no tener necesidad de tanta batería ni de un reloj de cuarzo de gran calidad, ahorrando en peso y componentes.

Además , suelen tener menor tiempo para localizar los satélites , una vez que tienen la visibilidad del cielo necesaria , y no suelen tener un gran retraso al mostrar nuestra posición.

Los inconvenientes de este sistema , son obvios. Si no tienes cobertura suficiente o si estas en calles con edificios altos o calles alargadas que favorecen el efecto tubo ( se forman rebotes al llegar la señal a la calle, como cuando se producen olas dentro de un canal), y les llega señal con ruido, automáticamente empezaran a despreciar estas señales “contaminadas” quedándonos sin cobertura aunque estemos a cielo abierto.Esto en ciudad puede ser un verdadero quebradero de cabeza.

El otro enfoque es el Chip SiRFII Xtrac, este “firmware” proporciona a estos GPS, comúnmente conocidos como XT, la capacidad de tener cobertura donde otros fallan. El punto fuerte de estos GPS es el tener un cristal de cuarzo (reloj interno) de mayor precisión y calidad , y aceptar señal de satélites mas débil que la señal que aceptaría un ST (16db en el caso de un XT frente a los 28db de un ST convencional). Además ,los GPS XT , traen un “buffer” el cual sigue proporcionando datos , si la calidad obtenida en ese momento baja de los limites establecidos ( Este efecto es claramente apreciado , si tenemos cobertura en el exterior de la calle y entramos en un edificios rápidamente, durante un tiempo el XT , nos mostrara con cobertura aunque el no este viendo ningún satélite.)

La ventaja de este sistema es clara, en ciudad ofrecerá una ruta “aproximada” en lugares donde el ST no mostraría nada.

El precio de esto, es que el chip que procesa los datos , esta trabajado a toda potencia durante mas tiempo que los chips ST , gastando mas energía, y no admitiendo el peso de calculo que le supone aplicar las correcciones de EGNOS, sistema que no soportan los GPS XT. De ahí que por norma general , los XT tengan menos autonomía , mas peso y por supuesto menos precisión ( del rango de 200 m.)

Para mitigar esta gran cantidad de cálculos , salio el XT2 , alabado en sus comienzos y que no ha mostrado sus limitaciones hasta bastante tiempo después de su lanzamiento. Este firmware, el cual actualiza las capacidades de los SiRFII Xtrac , mejorando la rutinas por las cuales el GPS calculaba su posición, eliminando en su mayoría los 2 grandes problemas que padecía el XT, precisión y retraso al mostrar la posición.Este “programa mejorado” , al optimizar las operaciones de calculo de los XT, mejoraba también su autonomía , acercando la autonomía de estos a sus hermanos ST.

Al parecer un bug que posee este software, es que para que actualice su posición de forma efectiva , debe de tomar sus datos a mas de 5 Km/h. Esto tampoco es demasiado sorprendente , puesto que este tipo de GPS, esta enfocado a usarse en el coche , estando totalmente desaconsejado usar en otro entorno que no sea el urbano, puesto que su falta de precisión lo hace no apto , para salidas “off-road”.

Añadir como colatorio, el hecho de que “hay vida mas allá” del chip SiRFII, pero eso es otro tema que dejaremos para otro día.

Dicho esto, creo que me queda solo agradecer a www.gpspassion.com, sus estupendos artículos y reportajes, y seguir comentando tan interesante tema en el foro, con vosotros.

Un saludo de vuestro amigo Loki.

Si tienes alguna duda o algo que aportar al grupo… puedes hacerlo a través del FORO.

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