Cómo funciona el GPS de tu móvil y maneras de ver los satélites conectados

El teléfono móvil se convirtió en smartphone después de que no solo sirviese para llamar y enviar SMS, también para hacer mil y una cosas añadidas. Una de ellas parecía casi magia, pero ha terminado convirtiéndose en algo tan cotidiano que ya ni le prestamos atención. Porque, ¿sabes cómo funciona el GPS de tu móvil?

Es abrir Google Maps, Waze, Pokémon GO… y en segundos estamos situados en el mapa de manera precisa y con la opción de seguir nuestros pasos. Este milagro tecnológico es de lo más común, pero para conseguirlo no solo hacen falta sensores en el móvil, también una extensa red mundial de satélites. Veamos cómo funciona.

¿Qué es y cómo funciona el GPS?

Satélite GPS Block IIR. Imagen de GPS.gov

El GPS es un sistema de posicionamiento multisatelital que utiliza unos receptores colocados en el teléfono para captar las emisiones de unos satélites concretos que orbitan alrededor de la Tierra. Pese a que denominamos «GPS» de manera genérica a este sistema hoy en día nuestro smartphone se conecta a distintas redes de satélites, no solo a la propia GPS (Global Positioning System).

Desarrollado por el ejército estadounidense para uso militar el GPS terminó habilitándose para que lo utilizásemos los civiles. Eso sí, con mucha menor precisión: por lo general el mínimo está en los 4-8 metros de margen (los ejércitos y empresas que necesitan un posicionamiento exacto geolocalizan sus objetivos con milímetros de error).

Aparte del GPS existen otros sistemas de posicionamiento. Países con gran tradición militar han desarrollado su propio sistema: GLONASS en Rusia y BeiDou en China (ambos abiertos para uso civil). Además, Europa tiene su propio sistema de posicionamiento que no hace demasiado que se estrenó: Galileo. Estos cuatro son los que suelen equiparse en los smartphones: dependiendo de la gama de tu móvil tendrás más o menos; siempre con el GPS como sistema de posicionamiento por defecto.

Imagen de GPS.gov

Ya hemos visto que el móvil dispone de sensores que captan la señal que emiten los satélites y que estos orbitan alrededor de la Tierra. Ahora bien: ¿cómo es posible que nuestro móvil sepa exactamente dónde estamos con solo captar la señal de unos aparatos que están a más de 20 000 kilómetros de distancia? La clave está en las matemáticas.

• Dado que la órbita de los satélites es regular el móvil sabe exactamente dónde se encuentra cada uno de dichos satélites: su señal va identificada con el número de satélite y otros datos, como su elevación y azimut (el ángulo que crea la señal del satélite con respecto a la superficie de la Tierra).
• El GPS del móvil captura el máximo de señales posible para así posicionarse de forma fiable. En el proceso observarás que la precisión se va reduciendo en metros hasta quedar estable en torno a los 4-16 metros.
• La señal tarda un tiempo desde que sale del satélite hasta que llega al receptor del móvil. Dado que la velocidad es constante (velocidad de la luz, más de 299 792 km/s) el móvil puede calcular la distancia precisa al satélite.
• Cuando el móvil tiene capturados al menos cuatro satélites ya puede posicionarse en las tres dimensiones del mapa usando la trilateración: el móvil traza una circunferencia alrededor de cada satélite; y el punto donde se cruzan todas las circunferencias será la localización precisa.

Cómo se calcula el posicionamiento por trilateración: el punto B es la posición. Imagen de Wikipedia

Ahora imagina que no solo utilizas los satélites GPS (24), tu móvil puede conectarse al sistema GLONASS (24 satélites), Galileo (30 satélites) y BeiDou (35 satélites): los móviles más modernos incorporan ya la compatibilidad con estos cuatro sistemas (y con otros, como el japonés QZSS). Esto consigue un posicionamiento preciso en mucho menos tiempo ya que el móvil puede detectar un alto número de señales usando la trilateración para marcar la posición en el mapa.

Hasta aquí hemos visto cómo funciona el GPS de tu smartphone y cómo es capaz de obtener el posicionamiento preciso utilizando satélites que orbitan a miles de kilómetros. ¿Quieres ver qué satélites captura tu teléfono en tiempo real y otros datos del posicionamiento? Tenemos dos apps perfectas para ello.

GPStest

Es nuestra primera opción: una app open source que muestra todos los satélites a los que se conecta el móvil además de numerosa información; como el sistema al que pertenece cada satélite (identificado por las banderas), el azimut, la ID, la elevación… Además, puedes utilizar el mapa incorporado y también ver la representación de los satélites en el cielo.

GPS Test

Pese a que parecen iguales por el nombre esta aplicación no tiene nada que ver con la anterior a pesar de que sí refleje el mismo uso: identificar la información de los distintos satélites. GPS Test es una app con solera en Android y no ha cambiado de aspecto en años (quizá sea lo peor, su interfaz anticuada). Eso sí, muestra casi todo lo que necesitas saber de los satélites que «agarra» tu smartphone. IDs, sistema al que pertenecen, identifica la potencia de señal, coloca los satélites en el cielo gracias a su vista aérea… GPS Test es una aplicación espectacular.

Puedes optar por dos versiones distintas: una gratuita y con anuncios y otra completa y llena de opciones. A nivel básico ambas son iguales, tú decides.