Tecnología GNSS vs GPS: Conozca las diferencias clave

GNSS y GPS trabajan de la mano para mejorar la precisión y la eficiencia.

El sistema de navegación actual se ha convertido en una parte esencial de la vida de todos. Estas tecnologías son ampliamente utilizadas en diferentes industrias para lograr lecturas más precisas.

La tecnología de navegación moderna no solo ayuda a medir distancias y ángulos de manera ideal, sino que también hace uso exclusivo de estas medidas en diversas industrias.

Las industrias de cartografía y topografía se encuentran entre las primeras en utilizar la tecnología GPS, que es más precisa, más rápida y requiere menos recursos humanos.

Las empresas de movimiento de tierras utilizan con frecuencia el control terrestre y los drones para guiar los lugares de trabajo hacia una mayor eficiencia y productividad.

Aunque la navegación por satélite se utilizó originalmente para aplicaciones militares, los casos de uso de estas tecnologías se han vuelto más grandes en la actualidad. Incluye los sectores público y privado en múltiples segmentos del mercado, como la construcción, la ciencia y más.

La mayoría de ustedes puede estar familiarizado con el GPS. Puede pasar mucho tiempo mientras explora un lugar desconocido. Sin embargo, GNSS es un término menos utilizado.

En este artículo, lo familiarizaré con GNSS y exploraré las diferencias entre GPS y GNSS. Al final, discutiremos cuál es más flexible, confiable y preciso para su caso de uso.

¡Aquí vamos!

¿Qué es GNSS?

GNSS significa Sistema Global de Navegación por Satélite, en el que diferentes países operan muchos satélites. Esto se hace para proporcionar señales desde el espacio y transmitir datos de tiempo y posicionamiento a los receptores GNSS ubicados en la Tierra. Los receptores utilizan además estos datos para determinar su ubicación precisa.

Los múltiples satélites que orbitan la Tierra se conocen como constelaciones; por lo tanto, GNSS también se refiere a la constelación de satélites. Se puede utilizar en transporte, estaciones espaciales, ferrocarril, tránsito masivo, carretera, marítimo, aviación, etc.

La navegación, el posicionamiento y el tiempo son esenciales en topografía, respuesta a emergencias, minería, agricultura de precisión, finanzas, aplicación de la ley, investigación científica, telecomunicaciones y más. El rendimiento del GNSS se puede mejorar utilizando sistemas regionales de aumento basados ​​en satélites, como el Servicio Europeo de Superposición de Navegación Geoestacionaria (EGNOS).

Ejemplos de GNSS: NAVSTAR GPS de EE. UU., Galileo de Europa, BeiDou Navigation Satellite System de China y Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) de Rusia.

EGNOS ayuda a mejorar la fiabilidad y precisión de la información del GPS proporcionando datos sobre la integridad de las señales y corrigiendo los errores de medición de la señal. Bueno, el desempeño real se evalúa a través de cuatro criterios principales:

• Precisión: Es la diferencia entre la velocidad, el tiempo o la posición medidos y la velocidad, el tiempo o la posición reales.
• Continuidad: Significa si un sistema funciona o no sin interrupción.
• Integridad: La capacidad de un sistema para ofrecer un umbral de confianza en los datos de posicionamiento y alarma es integridad en este contexto.
• Disponibilidad: el porcentaje de tiempo que una señal necesita para cumplir con los criterios de precisión, continuidad e integridad es «disponibilidad» en este contexto.

La tecnología GNSS necesita al menos cuatro satélites para calcular su ubicación a través de complicados cálculos de trilateración. Hoy en día, tres segmentos definen los satélites en el espacio.

Estos se consideran partes vitales de la tecnología GNSS:

• Segmento espacial: El segmento espacial define las constelaciones que orbitan entre 20.000 y 37.000 km sobre la superficie terrestre.
• Segmento de control: el segmento de control es la red de estaciones de carga de datos, estaciones de monitoreo y estaciones maestras de control ubicadas en todo el mundo.
• Segmento de usuario: el segmento de usuario describe el equipo que recibe señales del satélite y emite una posición basada en la ubicación orbital de los satélites y el tiempo.

¿Qué es GPS?

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación por radio que se utiliza en el aire, la tierra y el mar para determinar la ubicación, la velocidad, el tiempo y más con precisión, independientemente de las condiciones climáticas.

El GPS fue desarrollado por primera vez en 1978 como prototipo por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Entró en pleno funcionamiento en 1993 con una constelación completa de 24 satélites.

El GPS es propiedad del gobierno de los Estados Unidos y es operado por la Fuerza Espacial de los Estados Unidos. Con el GPS, no solo se benefician los oficiales militares, sino también los usuarios comerciales o civiles de todo el mundo. Aunque los EE. UU. crearon y controlan el GPS, todos pueden acceder a él con un receptor de GPS.

El GPS es un tipo de tecnología GNSS que proporciona datos de tiempo y geolocalización al receptor GPS. No requiere que ningún usuario transmita los datos, pero funciona de manera flexible en cualquier dispositivo con una buena conexión a Internet.

En tecnología, el avance de nuevos conceptos es una prioridad principal para todos. Entonces, las demandas tecnológicas sobre el sistema existente conducen a la modernización del GPS. Implementa el sistema de control operativo de última generación y satélites GPS bloque IIIA.

El GPS consta de tres partes: satélites, receptores y estaciones terrestres. Repasemos las funcionalidades de cada uno:

• Satélites: Actúa como estrellas en las constelaciones y envía señales.
• Estaciones terrestres: utiliza el radar para garantizar que los satélites estén en la posición que creemos que están.
• Receptor: Es un dispositivo que puedes encontrar en tu teléfono, carro, etc., que invariablemente busca señales de satélites. Además, determina qué tan lejos estás de la ubicación que deseas conocer.

GNSS frente a GPS: en funcionamiento

¿Cómo funciona el GNSS?

El GNSS varía en diseño y antigüedad, pero el funcionamiento es el mismo. El satélite transmite dos ondas en banda L, es decir, L1 y L2. Estas ondas portadoras transmiten datos desde el satélite a la Tierra.

Los receptores GNSS constan de dos partes: una es una antena y otra es una unidad de procesamiento. El principio de funcionamiento de ambas unidades es sencillo. La antena recibe señales de los satélites mientras que la unidad de procesamiento detecta las señales. Necesita al menos cuatro satélites para recopilar información precisa para determinar la posición.

Los satélites GNSS orbitan la Tierra cada 11 horas, 58 minutos y 2 segundos. Cada satélite es capaz de transmitir señales codificadas que contienen una marca de tiempo estable y detalles de la órbita. Las señales contienen información que un receptor necesita para calcular las ubicaciones de los satélites y ajustarse en consecuencia para un posicionamiento preciso.

El receptor calcula la diferencia de tiempo entre el tiempo de recepción de la señal y la transmisión para calcular la distancia precisa. Da resultados en forma de altura, longitud y latitud.

¿Cómo funciona el GPS?

El GPS funciona a través de una técnica de trilateración que recopila señales de los satélites para proporcionar información de ubicación de salida al usuario. Los satélites que orbitan la Tierra envían señales para ser leídas e interpretadas por el dispositivo de lectura GPS situado cerca o sobre la superficie de la Tierra.

El dispositivo GPS debe leer señales de al menos cuatro satélites para una ubicación precisa. Cada satélite da la vuelta a la Tierra dos veces al día y envía una señal, hora y parámetros orbitales únicos.

Dado que un dispositivo GPS brinda información sobre la distancia desde el satélite, un solo satélite no podrá proporcionar una ubicación precisa.

Al igual que las constelaciones GNSS, el GPS también incluye tres segmentos: espacio, control y usuario.

• Segmento espacial: el segmento espacial consta de más de 30 satélites en órbita operados por la Fuerza Espacial de EE. UU. Estos satélites pueden transmitir señales de radio para monitorear y controlar estaciones en la Tierra.
• Segmento de control: el segmento de control GPS incluye respaldo, varias estaciones de monitoreo, antenas terrestres dedicadas y control maestro en todo el mundo. Esto asegura que los satélites GPS funcionen bien y orbiten en la posición correcta.
• Segmento de usuarios: el segmento de usuarios se refiere a todos los que confían en los satélites GPS para medir la posición, la navegación y el tiempo.

GNSS vs GPS: Ventajas y Limitaciones

Ventajas del GNSS

Ahora, conocemos el término GNSS, que abarca tres o más satélites de diferentes países para brindarle información correcta y precisa. Estos son algunos de los beneficios de GNSS:

• Todos los sistemas de navegación globales están disponibles en todo momento. Si uno no está funcionando por las condiciones atmosféricas, otro ayudará de la misma manera. Por lo tanto, GNSS brinda más disponibilidad y acceso a las señales a los receptores.
• Obtendrá datos de tiempo precisos que se utilizan aún más para desarrollar una red IoT de alta precisión.
• Dado que es una constelación de satélites, mejora la solución de navegación, mejorando TTFF, lo que significa Time to First Fix.
• Ahorra dinero y tiempo al brindar precisión de ubicación a su dispositivo.
• Obtendrá conectividad ininterrumpida en todos los lugares, como grandes bosques, cuevas, lugares densamente poblados, etc.
• Los receptores GNSS eliminan automáticamente el satélite fallido de la lista de navegación para brindarle la mejor solución.

Limitaciones del GNSS

Las siguientes son algunas limitaciones del GNSS:

• Los sistemas aumentados son necesarios cada vez que utiliza sistemas GNSS para admitir aproximaciones de precisión.
• La precisión vertical es de más de 10 metros.
• Los sistemas aumentados se implementan para cumplir con los requisitos de disponibilidad, precisión, continuidad e integridad.
• Afecta a operadores de aeronaves, pilotos, servicios de tránsito aéreo, personal regulador, etc.
• La seguridad de la navegación depende de la precisión de las bases de datos.

Ventajas del GPS

• Es fácil de usar
• Bajo costo
• 100% de cobertura de la Tierra
• Debido a su precisión, puede ahorrar combustible
• Puede usar la tecnología GPS para encontrar hoteles cercanos, gasolineras, tiendas, etc.
• Es fácil de integrar en sus dispositivos
• Le proporciona el sistema de seguimiento sólido.

Limitaciones del GPS

• El chip GPS agota toda la batería de su dispositivo.
• No penetra paredes sólidas. Esto significa que los usuarios no pueden usar la tecnología en interiores o bajo el agua.
• La precisión depende de la calidad de la señal del satélite.
• La posición varía cuando el número de satélites es limitado.
• Durante tormentas geomagnéticas u otras condiciones atmosféricas, no podrá acceder a la ubicación.
• El equipo topográfico necesita una vista despejada del cielo para recibir señales.
• A veces, la inexactitud puede mostrarle otra forma o ubicación no válida.

GNSS frente a GPS: Aplicaciones

Aplicaciones de GNSS

La tecnología GNSS se desarrolló por primera vez en el siglo XX para ayudar al personal militar. Con el tiempo, la tecnología encuentra su camino hacia muchas aplicaciones:

• Durante la fabricación, los automóviles están equipados con GNSS que muestra mapas en movimiento, ubicación, dirección, velocidad, restaurantes cercanos y más.
• Los sistemas de navegación aérea utilizan una pantalla de mapa en movimiento. También está conectado al piloto automático para la navegación de rutas.
• Los barcos y botes usan GNSS para localizar océanos, mares y lagos. También se utiliza en barcos para equipos de dirección automática.
• Los equipos pesados ​​utilizados en la construcción, agricultura de precisión, minería, etc. utilizan tecnología GNSS para guiar las máquinas.
• Los ciclistas usan GNSS en turismo y carreras.
• Los escaladores, los peatones comunes y los excursionistas utilizan esta tecnología para conocer su posición.
• La tecnología GNSS también está disponible para personas con discapacidad visual.
• Las naves espaciales utilizan esta tecnología como herramienta de navegación.

Aplicaciones de GPS

El GPS tiene muchas aplicaciones en todo el mundo. Descubramos algunos de ellos.

• La industria de la aviación utiliza GPS para proporcionar a los pasajeros y pilotos la posición de la aeronave en tiempo real.
• Las industrias marinas brindan aplicaciones de navegación precisas a los capitanes de embarcaciones.
• Los agricultores utilizan receptores GPS en sus equipos agrícolas.
• Agrimensura
• Militar
• Servicios financieros
• telecomunicaciones
• Guiado de vehículos pesados
• Actividades sociales
• Posiciones de localización
• Lugares cercanos
• Buscando tesoro
• viajes en solitario

Y así.

GNSS vs GPS: Diferencias

Todos conocemos el GPS como la herramienta de referencia que ayuda a encontrar cualquier ubicación, restaurante, dirección y más. Incluso puede compartir su ubicación actual o en vivo con otros. A través del GPS, podemos acceder a las ubicaciones, pero durante cualquier interferencia en la señal, no podrá acceder a la ubicación ni a la información.

GNSS es un término con operaciones similares a GPS pero con un acceso más flexible y confiable a las ubicaciones incluso durante la interferencia. Incluye GPS, Baidu, Galileo, GLONASS y otros sistemas de constelaciones. Es por eso que se le conoce como el Sistema Internacional de Satélites de Constelaciones Múltiples. Puede decir que GNSS usa múltiples satélites GPS de varios países para navegar en la ubicación precisa.

Profundicemos en las principales diferencias entre las tecnologías en función de algunos aspectos.

CriteriosGNSSGPSOrbital AltitudCombina la altitud orbital de varios satélites, como 19.100 km para GLONASS y 20.200 para GPS. Los satélites GPS vuelan muy por encima de la superficie terrestre a una altitud de 20.200 km o 10.900 millas náuticas con un período de 12 horasPrecisiónProporciona información más precisa. El resultado lo obtendrás con precisión a nivel centimétrico o milimétrico. Brinda información menos precisa ya que puede fluctuar por condiciones atmosféricas, bloqueo de señal, etc. Registra su precisión a 4.9m a 16ft. Los sistemas Origin CountryGNSS incluyen GPS desde el EE. UU., GLONASS de Rusia, Galileo de Europa y BeiDou de China Es un tipo de sistema GNSS que se desarrolló en los EE. UU. Satélites Tiene 31 satélites de GPS, 24 de GLONASS, 26 de Galileo y 48 de BeiDou Tiene 21 satélites en orbitPeriodEl período de varios sistemas de navegación son:
GLONASS: 11 horas y 16 minutos
Galileo: 14 horas y 5 minutos
BeiDou: 12 horas y 38 minutos
NAVIC: 23 horas y 56 minutos Vuela en órbitas circulares con un período de 12 horas o dos veces al día Estado El estado de cada sistema de navegación es diferente, como GLONASS está operativo, BeiDou tiene 22 satélites de operaciones y más. El estado del GPS es operativo Señal El El nivel de potencia del GNSS es de 125 dBm y difiere según los satélites de varios países. Es constante a una intensidad de señal de 125 dBm.

GNSS proporciona datos más precisos ya que combina la información proveniente de varios satélites de varios países. Por otro lado, el GPS es el proveedor de datos específico controlado y mantenido por el gobierno de los EE. UU.

Conclusión

El GPS es un tipo de GNSS que fue el primer Sistema Global de Navegación por Satélite. En general, el GPS se usa a menudo para describir un sistema de navegación por satélite. Ambos son iguales en términos de sus operaciones pero difieren en sus estilos de trabajo.

GNSS y GPS se utilizan en múltiples campos en los que necesita información de posición y tiempo disponible precisa y continua, como transporte, navegación marítima, comunicaciones móviles, agricultura, atletismo y muchos más.

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