Un receptor GPS es que es un equipo que tiene un microprocesador y un programa interno capaz de resolver matemáticamente un total de X ecuaciones con X incognitas. Al usuario final no debe importarle cuantas X diferentes hay..
Además tiene una antena capaz de recibir las señales de los satelites (las efemérides), y memoria para guardar datos, etc..
La magia de un receptor GPS es que es un equipo capaz de retrasar y a veces adelantar su reloj interno..
Por partes..
El GPS, con su reloj normal, sabe por el almanaque, y de una forma aproximada, cuáles son los satelites que hay en el espacio en ese momento. De esta forma, conecta con ellos, y es capaz de capturar la informacion de las efemerides de todos los que hay en ese momento encima de él..
Los satelites dicen algo asi como..
Yo te envio estas efemerides (señales), diciendo que estoy aquí,
en esta parte de la orbita terrestre, y las señales las envie a esta
hora exacta (gracias a mis relojes atomicos que ademas estan siendo corregidos
desde Tierra)
Eso los hacen todos los satélites al mismo tiempo..
Ahora el GPS tiene (almacena) un monton de datos..
Muchos satelites le han dicho donde están, en qué parte de la órbita terrestre están emplazados con una elevadísima precisión, y además, se le ha indicado cuando fueron enviadas las efemerides.
Desde ese momento se olvida de su reloj interno. No tiene precision para seguir operando con él. El reloj interno ya ha cumplido su función . Ha servido para usar el Almanaque y determinar qué satelites debe tener en cuenta en la última posición que determiné..
Ahora, el GPS trata resolver X ecuaciones con X incognitas.
Las X son cosas que tiene que descubrir y calcular. Por eso son incognitas. Los valores de algunas de las X las resuelve ya por que se lo dicen las efemerides.
Pero tiene otras X las tiene que resolver. Y lo hace a base de ESTIMAS. Y tras hacer una estima, comprueba si todo cuadra, si todo coincide y es como tiene que ser. NO para de intentarlo una y otra vez hasta que se siente satisfecho (hasta que las ecuaciones se ajusten adecuadamente. Estoy seguro que fallara en los primeros intentos.
Entre otras cosas, tiene que ajustar su reloj interno. Esa es una de las X..
Tiene que ponerle una hora para que todo cuadre..
Trata de hacer lo siguiente. Si yo CONSIDERO esta hora, lo que me manda el satelite 1 seria recibido con este retraso porque el satelite 1 esta en la posicion espacial 1. Vale..
Con esa misma hora, Lo que me manda el satelite 2 seria recibido con el retraso que me indica porque esta en la posicion espacial 2. Vale también..
Pero lo que me manda el satelite 3 no cuadra. Si está donde me dice que está, no podria recibir las señales con el retraso que me esta diciendo. Las señales tardarían más (o menos) de lo que me indica teniendo yo esta hora..
Asi que necesita un nuevo intento. Cambia la hora.. Y empieza otra vez
Hasta que llegue a cuadrarlo todo..
Por cierto, estas cosas que está considerando para ver si cuadran las cosas, son las famosas "X", las incognitas a resolver..
Llega un momento en que todo lo que le dicen TODOS los satelites le cuadra. Si yo tengo esta hora interna, todo se ajusta. Todos los retrasos indicados por todos los satelites son coherentes. El retraso del satelite 1, y el del 2, y tal, se ajustan. Tienen sentido si yo tengo esta hora..
Ha resuelto todas las X de todas las incognitas...
Ahora las consecuencias de haber ajustado el reloj
Si todo cuadra, en primer lugar lo que acabo de hacer es sincronizar mi reloj interno con el de los satelites. Esa es una de las primeras novedades. Tengo en mi GPS una de las horas más exactas que se pueden obtener (y cuidado, porque la hora GPS puede no coincidir con la hora oficial, algo de lo que escribiré otro día)
Ahora puedo usar los satelites como referencias. Tengo la hora exacta, la posicion de los satelites exactas, --mi distancia-- a todos ellos exactas (porque distancia = velocidad x tiempo), y la velocidad es de unos 300.000 km/s aproximados (y el valor de tiempo (los retrasos) lo acabo de calcular a base de intentos..)
Bien !. Acabo de resolver mis X ecuaciones con satisfaccion. Solo la puedo resolver si mi hora es exacta..
A triangular toca..
Y de regalo, te digo mi posicion en la pantalla del receptor...