Mariano García Cartagena
Septiembre 1998
La navegación de época de los Descubrimientos, alejándose totalmente de las costas, tuvo lugar gracias al desarrollo de métodos para conocer la posición aproximada a partir de la observación y medida de la altitud sobre el horizonte de algunas estrellas, variable según la hora y la estación del año, empleando astrolabios, sextantes, brújulas y otros instrumentos, algunos conocidos desde muy antiguo.
Sin embargo, sólo se alcanzaba una aproximación razonable de la latitud, es decir, la posición en sentido Norte-Sur, pero no así de la longitud, la posición en sentido Este-Oeste, ya que los astros se desplazan por el cielo a lo largo del día y no había métodos bastante exactos para medir la hora. Hubo que esperar casi tres siglos más, con la aparición de cronómetros precisos, para poder determinar la posición mediante la medición de dos estrellas, aplicando conocimientos de trigonometría y cálculo. Siempre con una condición imprescindible: que no estuviera nublado.
Los satélites van equipados con relojes atómicos para medir el tiempo con precisión de una fracción de segundo, y esa es la información que transmiten: la hora. El receptor cerca de la superficie terrestre compara la hora de la señal recibida con la de su propio reloj, y la diferencia es el tiempo que ha tardado en llegar, a la velocidad de la luz. Multiplicando se obtiene la distancia al satélite.
Con un solo satélite se determina una superficie esférica de posiciones posibles. Con un segundo satélite, se reducen a una circunferencia. Con un tercero, a sólo dos puntos, descartándose fácilmente uno de ellos por resultar absurdo, en el interior de la Tierra o más allá de la atmósfera. Con el cuarto satélite se debería confirmar el único punto válido, pero el reloj del receptor es de menor precisión, y aparece una discrepancia que justamente sirve para calcular el error en la hora y corregirla, llegando así a un resultado de gran exactitud.
El receptor necesita conocer también la posición de cada satélite respecto a la Tierra en cada momento. Para ello los satélites deben seguir fielmente la órbita prevista, y las desviaciones se detectan y corrigen continuamente desde varias bases en tierra, permitiendo determinar una posición con precisión de hasta 10 metros. Coordinando varios receptores con técnicas especiales se puede alcanzar una precisión inferior a 1 metro.
El objetivo fundamental de navegación es conocer la posición de un barco, un avión, un coche o un misil. Aunque buques y aviones lo usan desde hace tiempo, la progresiva reducción del tamaño permite equipar con un receptor a cualquier vehículo, de hecho ya lo incorporan ciertos automóviles de lujo y todo-terreno, y están apareciendo receptores de dimensiones reducidas que una persona puede llevar encima. Se suele asociar un ordenador, que almacena los mapas para presentar visualmente la posición y el recorrido realizado, y procesa la información de posiciones sucesivas para realizar otros cálculos como la velocidad, el rumbo, y la distancia a referencias determinadas. Esto hizo posible, por ejemplo, que en la Guerra del Golfo los vehículos atravesaran rápidamente el desierto en plena noche.
Para el seguimiento, los receptores transmiten la información sobre su propia posición a una central, que así puede conocer y coordinar la localización de todo un grupo: saber dónde están realmente los camiones de una flota, para estimar la hora de llegada; situar en el plano de operaciones las unidades de una brigada militar; determinar la ambulancia más cercana para atender un accidente; o estudiar los desplazamientos de animales en libertad a los que ha colocado un collar con un receptor GPS incorporado.
Otras aplicaciones: con sólo circular por una carretera, un vehículo equipado con un receptor puede recoger información para hacer el plano de la misma, lo que antes habría requerido muchas horas de especialistas. En Tokio ya se emplea para localizar el aparcamiento libre más próximo. Alguna flota pesquera lo emplea para registrar la posición de los bancos de peces encontrados y volver a ellos sin error.
Un aparato básico cuesta poco más de cien mil pesetas. La miniaturización en la electrónica, junto con la imparable reducción de costes, hará que en poco tiempo su uso personal sea tan habitual como son actualmente los teléfonos móviles.