Uno de esos días con mala geometría....

Este documento está escrito porque quiero enseñaros una curiosidad

Hace poco decidí valorar la precisión del GPS Bluetooth CGB-100. La valoración, que ha sido muy sorprendente, la podeis ver en este documento..

Pero nada más empezar, me sorprendió ver que el equipo no me daba un posicionamiento. Eso se sabe porque hay un LED de color amarillo que parpadea cuando el GPS aún no ha adquirido una posición. Y es que no dejaba de parpadear durante demasiado tiempo

Abro OziExplorer en mi portatil, equipado con un magnifico y muy recomendable Bluetooth-USB de Conceptronic. Uso el puerto COM6, y una velocidad cualquiera en baudios en las comunicaciones NMEA (el CGB-100 se adapta de forma automática a cualquier velocidad que le quieras ajustar entre los 4800 y los 115.200 baudios de forma automática)

Y aquí teneis la primera de las imágenes, tomadas desde las afueras de mi casa

Aquí teneis la pantalla de satélites, tomadas el 22 de diciembre, a las 16 horas con el GPS Bluetooth CGB-100

Los circulos indican la posición de los satélites sobre el horizonte. OziExplorer dibuja de color amarillo los satélites de los que está obteniendo señales e información NMEA, y en rojo, de aquellos satélites de los que no recibe señales

 

Cuando miro la información de la pestaña Datos Satélites, me doy cuenta de que el GPS está enviando una señal de posición invalida, aunque está recibiendo la señal de al menos 6 satélites (cuando con 4 es más que suficiente)

Y que no es capaz de darme una posición, ni otros datos como la velocidad, altitud y la dirección o curso de mi avance (aunque esté parado)

¿Por qué?

Bueno, este es uno de los pocos casos (la única vez que me ha pasado a mi) en los que he podido observar un fenómeno curioso. Fijaros en la posición de los satélites. Casi todos ellos (en particular los satelites 19, 3, 22 y 16) coinciden en esta ocasión que están en el horizonte.

Cuando un satélite está en el horizonte, genera más ruido que beneficio por dos razones. La primera de ellas es porque la sección de la ionosfera (parte de la atmósfera que está ionizada y que genera retrasos en la emisión de los satélites) es máxima (tanto, que cuando el sol está a punto de ponerse se vuelve de color rojo). Y mientras más sección de ionosfera atraviesan las señales de los satélites, más errores se comete.

Además, el error se maximiza cuando se tiene en cuenta que las señales que provienen de los satelites en el horizonte rebotan con una facilidad asombrosa. Y los rebotes de las señales de los satélites GPS es otra de las causas de error más importantes en este mundo del GPS

¿Que hacen los GPS en estos casos?

Pues los ingenieros definen lo que se llaman máscaras.

En las sentencias NMEA se indica la posición de los satélites. Un ingeniero de los que programan los chips de los receptores GPS puede decidir que si un determinado satélite está por debajo, por ejemplo, de 5-10 grados sobre el horizonte, es mejor no tener en cuenta la información del satélite porque hace más daño que beneficio. Y eso es una máscara, es una instrucción indicada por el programador para indicar que no se tenga en cuenta determinados satélites.

En este caso, hay 7 satelites en el hemisferio celeste. Al menos 4 satelites están muy cerca del horizonte en esta ocasión, y es muy probable que la infomación haya sido descartada por el programa interno del GPS. El satelite 3 no era capturado porque yo tenía el receptor GPS en una terraza donde le daba sombra la terraza de arriba. Y los únicos satéites en condiciones, en este caso los satélites 15 y 18, eran solo dos, y con solo dos satelites, no se puede dar una posición. Si alguien hubiera estado en un sitio con buena cobertura, hubiera adquirido la información de solo 3 satelites, y es mejor no dar la información de la posición con solo 3 satelites, porque si no se conoce la altitud, el error que se comete en el sistema es impresionante. Hace falta al menos la toma de 4 satélites, no solo para dar una altitud correcta, sino para que no haya errores apreciables en la indicación de nuestra posición en el plano horizontal. Esa puede ser otra mascara...

Y por esa razon (lo más probable) es que el GPS no me diera la posición en esta ocasion. Demasiados satélites en el horizonte, y demasiados pocos fuera del horizonte..

Ocurrió que me llamó un amigo a la misma hora al que le había vendido un GPS. Me decía que su equipo no le daba una posición. Como había coincidido que con el mismo equipo y a la misma hora, yo tampoco la había obtenido, pues le expliqué lo que me ocurría y le prometí que escribiría este documento, algo que he hecho no solo porque se lo prometí a este amigo, sino porque es una curiosidad a tener en cuenta. De hecho, es muy importante mirar la pantalla de estado de los satelites de los receptores GPS, y saber interpretarla

¿Pasa esto a menudo?

Gracias a los ingenieros del sistema GPS americano, no. La verdad es que es la primera vez que la orbita de los satélites han coincidido de este modo. Y eso me ha motivado a escribir este documento más que la propia promesa..

No creo que me ocurra una vez mas... es muy improbable que esto pase de nuevo...