3_RADIOCOMUNICACIONES Y GPS

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Radiocomunicaciones 
y GPS
Radiocomunicaciones
Las ondas sonoras
El movimiento ondulatorio
Es el proceso por el cual se propaga energía de un lugar a otro 
sin transferencia de materia, mediante ondas. Cuando estas 
ondas necesitan un medio material, se llaman ondas mecánicas. 
Si se produce una vibración en un punto de un medio elástico, 
esta se transmite a todos los puntos de éste. Las ondas 
mecánicas son las perturbaciones que se transmiten por este 
medio. Cuando el movimiento es uniforme, se llama vibración 
armónica. 
Las ondas sonoras
Oscilación, ciclo o vibración completa:
Es cuando una partícula se mueve desde un punto extremo, hasta el otro y vuelve 
(pasando dos veces por la posición de equilibrio). 
Las ondas sonoras
Si no aplicamos ninguna fuerza exterior, la amplitud de este movimiento va 
decreciendo progresivamente, pero a veces es posible compensar esta pérdida de 
amplitud con impulsos de forma que cada vibración sea idéntica a la precedente. 
En este caso decimos que el movimiento es periódico.
Las ondas sonoras
• Frecuencia (f): Es el número de oscilaciones por unidad de tiempo.
• Período (T): Es el tiempo que tarda en tener lugar una vibración 
completa. De acuerdo a la propia definición, es lo inverso de la frecuencia T=1/f
• Amplitud (A): Altura de una onda, medida en el eje vertical.
Las ondas sonoras
• Largo de onda (L):Longitud de un ciclo, expresado en metros
• Nodo (N):Intersección de la onda con el eje horizontal o posición de equilibrio.
• Ciclo (Hz):Es cuando una partícula se mueve desde un punto extremo, hasta 
el otro y vuelve (pasando dos veces por la posición de equilibrio). 
• Peak (P):Altura máxima de una onda. Positiva o negativa
Las ondas sonoras
Como viaja el sonido
¿Como son de pequeñas y de rápidas las variaciones de presión que causan el 
sonido?. 
Cuando las rápidas variaciones de presión se centran entre 20 y 20.000 veces 
por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz) el sonido es audible 
aunque las variaciones de presión puedan ser a veces tan pequeñas como la 
millonésima parte de un Pascal. 
Las ondas sonoras
Los sonidos muy fuertes son causados por grandes variaciones de presión, por 
ejemplo una variación de 1 Pascal se oiría como un sonido muy fuerte, siempre 
y cuando la mayoría de la energía de dicho sonido estuviera contenida en las 
frecuencias medias (1kHz a 4 kHz) que es donde el oído humano es mas 
sensitivo. 
El sonido lo puede producir diferentes fuentes, desde una persona hablando 
hasta un altavoz, que es una membrana móvil que comprime el aire generado 
ondas sonoras.
Las ondas sonoras
Las ondas sonoras
Frecuencia - Onda - Transporte
El sonido se produce como consecuencia de las compresiones y expansiones de 
un medio elástico, o sea de las vibraciones que se generan en él.
La frecuencia de una onda sonora, se define como el número de pulsaciones 
(ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo). La unidad correspondiente 
a un ciclo por segundo es el hertzio (Hz).
Las ondas sonoras
Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que 
habitualmente llamamos sonidos "graves“, son sonidos de 
vibraciones lentas. Las frecuencias mas altas se corresponden con lo 
que llamamos sonidos "agudos" y son vibraciones muy rápidas.
El espectro de frecuencias audible varia según cada persona, edad 
etc. Sin embargo normalmente se acepta como el intervalos entre 
20 Hz y 20 kHz.
Las ondas sonoras
La propagación del sonido 
• La velocidad de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s; y a 
0º es de 331,6 m/s. Normalmente se le estima en 340 m/s.
• La velocidad es siempre independiente de la presión atmosférica.
• En el agua la velocidad de propagación es de 1500 m/s. Es posible obtener 
medidas de temperatura de los océanos midiendo la diferencia de velocidad 
sobre grandes distancias.
Propagación de las ondas de radio
Las Ondas Sonoras tienen corto alcance en su propagación, por tanto tienen gran 
atenuación para ser propagadas a largas distancias, por lo que se apoyan en las Ondas 
de Radio, que son un tipo de ondas electromagnéticas, lo que les da tres grandes 
ventajas: 
1. No es necesario un medio físico para su propagación. Las ondas electromagnéticas 
pueden propagarse incluso por el vacío. 
2. La velocidad es la misma que la de la luz, es decir 300.000 Km/seg. 
3. Objetos que a nuestra vista resultan opacos son transparentes a las ondas 
electromagnéticas. 
Propagación de las ondas de radio
Las ondas electromagnéticas se atenúan con la 
distancia, de igual forma y en la misma 
proporción que las ondas sonoras. 
Esta desventaja es posible minimizarla 
empleando una potencia elevada en la 
generación de la onda, además que tenemos la 
ventaja de la elevada sensibilidad de los 
receptores. 
Generación de las ondas de radio
Las ondas de radio son generadas aplicando una corriente alterna de 
radiofrecuencia a una antena. 
La antena es un conductor eléctrico de características especiales que debido a la 
acción de la señal aplicada genera campos magnéticos y eléctricos variables a su 
alrededor, produciendo la señal de radio en forma de ondas electromagnéticas. 
Generación de las ondas de radio
Estas ondas se transmiten desde un punto 
central (la antena emisora) de forma radial 
y en todas direcciones (omnidireccional).
La forma en que se expanden esas ondas 
de radio, es similar con lo que ocurre al 
tirar una piedra en la superficie tranquila 
de un lago: a partir del punto donde cae la 
piedra, se generan una serie de ondas 
concéntricas que se extienden hasta 
desaparecer o llegar la orilla.
Generación de las ondas de radio
• Frente de Onda. 
• Atenuación. 
• Ley Cuadrado de la Distancia 
La radiación electromagnética se propaga por el espacio siguiendo 
un comportamiento determinado. Al alejarnos de una fuente de 
radiación electromagnética, la intensidad que percibimos se va 
haciendo cada vez menor. 
Generación de las ondas de radio
Imaginemos que la radiación está contenida en una esfera que 
inicialmente es la fuente que la produce. A medida que la radiación 
electromagnética se aleja de la fuente, esta esfera imaginaria 
aumentaría de tamaño de forma que la intensidad que inicialmente 
se concentraba en la superficie de una esfera de pequeño radio, 
ahora tendrá que repartirse por la nueva esfera cuya superficie es 
mucho mayor. 
Generación de las ondas de radio
El área de esta esfera 
aumenta 
proporcionalmente al 
cuadrado de la distancia 
que la separa de su centro, 
en el que se encuentra la 
fuente. 
Generación de las ondas de radio
La fórmula exacta es donde A es el 
área de la esfera y R la distancia 
recorrida por la radiación o, lo que 
es lo mismo, el radio de la esfera. 
Por lo tanto, la intensidad de la 
señal se debilita a medida que se 
aleja de la fuente, fenómeno que 
se conoce como la ley del 
cuadrado de la distancia. 
Campo Electromagnético de la 
Corriente Alterna
Las cargas eléctricas o electrones que fluyen por el cable o conductor de un 
circuito de corriente alterna (CA) no lo hacen precisamente por el centro o por 
toda el área del mismo, como ocurre con la corriente continua o directa (CD), sino 
que se mueven más bien próximos a su superficie o por su superficie, 
dependiendo de la frecuencia que posea dicha corriente, provocando la 
aparición de un campo magnético a su alrededor.
Campo Electromagnético de la 
Corriente Alterna
Energía eléctrica que fluye por un conductor :
A. Sección transversal de un cable o conductor de 
cobre. 
B. Corriente de baja frecuencia circulando por el cable. 
C. Al incrementarse la frecuencia, la corriente tiende a 
fluir más hacia la superficie del cable. 
D. A partir de los 30 kHz de frecuencia de la corriente, 
se generan ondas electromagnéticas de radio, que 
se propagan desde la superficie del cable hacia el 
espacio.
Tipos de Ondas Radioeléctricas
Onda de tierra: 
En principio las ondas de radio se 
desplazan el línea recta, atravesando lamayoría de los objetos que estén en su 
camino con mayor o menor atenuación. 
Las pérdidas por dicha atenuación 
dependen de la frecuencia de la 
transmisión y de las características 
eléctricas de la tierra o el material 
atravesado. 
Tipos de Ondas Radioeléctricas
En términos generales a menor 
frecuencia mayor es el alcance de 
la onda y cuanto menor sea la 
densidad del material más fácil será 
atravesarlo. Parte de esta onda es 
reflejada por la superficie terrestre
Tipos de Ondas Radioeléctricas
Onda visual o directa: Es refractada en la 
baja atmósfera (refracción troposférica), 
debido a los cambios en la conductividad 
relativa en sus capas.
Onda espacial: La atenuación en el aire es 
muy pequeña, lo que hace que la onda 
pueda alcanzar las capas altas de la 
atmósfera (ionósfera) y ser reflejada en su 
mayor parte de vuelta a tierra. 
Tipos de Ondas Radioeléctricas
El mayor inconveniente que tendremos es que la transmisión de estos tres frentes 
no se hace a la misma velocidad, ya que las ondas reflejadas se retrasan con 
respecto a la onda directa, produciéndose un desfase que genera ruido (e incluso 
llegando a anular la onda si el desfase es de 180 grados). Para reducir este este 
efecto hay que elevar la antena, ya que aumentando la altura se disminuye el 
ángulo de desfase. 
Tipos de Ondas Radioeléctricas
Otro inconveniente es que en onda media la onda espacial no regresa a tierra 
durante el día pero sí durante la noche, debido a que la altura de la ionósfera se 
reduce. En cuanto a onda corta tenemos adicionalmente el inconveniente que a 
partir de una frecuencia crítica las ondas no son reflejadas a tierra y escapan al 
espacio.
Tipos de Ondas Radioeléctricas
Transmisión a larga distancia
Basándonos en el efecto de refracción en la ionósfera y en la capa terrestre. es 
posible transmitir a largas distancias. Para ello debemos emplear ondas de gran 
energía y de baja frecuencia. 
La modulación 
En las transmisiones inalámbricas, al proceso de inyectar o añadir señales de baja 
frecuencia o audiofrecuencia (como las del sonido) a una onda portadora alta 
frecuencia, se le denomina "modulación de la señal de audio". Mediante ese 
procedimiento una onda de radiofrecuencia que contenga señales de audio se 
puede modular en amplitud (Amplitud Modulada AM) o en frecuencia (Frecuencia 
Modulada FM).
A.- Onda de radiofrecuencia
B.- Onda de audiofrecuencia
La modulación 
C.- La onda de baja frecuencia o audiofrecuencia (B), inyectada en la onda de alta 
frecuencia o radiofrecuencia (A). Por medio de esa combinación se obtiene una 
señal de radio de amplitud modulada (AM), capaz de transportar sonidos por vía 
inalámbrica a largas distancias para ser captados por un radiorreceptor.
D.- La onda de audiofrecuencia (B) modulada en frecuencia, obteniéndose una 
señal de radio de frecuencia modulada (FM). 
A.- B.-
La modulación 
La modulación, parte de dos 
ondas:
• Onda portadora: Es la encargada de fijar 
la frecuencia de transmisión y es la que 
alteraremos para que transporte la 
información que queremos. 
• Onda moduladora: Es la onda que 
queremos transmitir (voz, música, datos, 
etc...). 
La modulación 
El proceso de modulación se 
basa en alterar de una forma 
determinada la onda portadora 
en función de la onda 
moduladora, obteniéndose 
como resultado final la onda 
modulada que será radiada. 
La modulación 
Tipos de Modulación :
Modulación en amplitud (AM)
• Fue el primer método de transmisión por radio. Se basa en variar la amplitud de la onda portadora 
en función de la amplitud de la onda moduladora, obteniendo como resultado una onda modulada 
que contiene a la moduladora. Si unimos los extremos de la onda modulada obtendremos la señal 
moduladora y su simétrica (trazado en verde en el siguiente gráfico): 
La modulación 
Porcentaje de Modulación
• Un parámetro importante es el porcentaje de modulación, que indica la amplitud 
mínima o nivel cero de la onda modulada. Una modulación al 100% indica que la 
amplitud mínima será cero. 
La modulación 
• La onda modulada final se puede descomponer en tres señales: una de frecuencia 
igual a la portadora y otras resultando de sumar y restar la frecuencia de la 
moduladora a la de la portadora. 
La modulación 
• Es decir, si tuviéramos una portadora de 500 KHz 
y la onda moduladora posee una frecuencia 
máxima de 20 KHz (como las señales musicales) 
obtendremos tres ondas: una de 500 KHz y dos 
bandas laterales de 480 KHz y 520 KHz. 
• Esto es importante para saber el Ancho de 
Banda (Band Wave) que ocupa la transmisión 
(en este caso 20+20=40 KHz). 
La modulación 
Tipos de Modulación :
Modulación en frecuencia (FM) 
• Es la técnica de transmisión por radio más popular actualmente. La FM es tan popular porque es 
capaz de transmitir más información del sonido que queremos transmitir, ya que en AM si se 
transmiten sonidos que están a frecuencias muy altas se consume un gran Ancho de Banda. 
La modulación en frecuencia se basa en variar la frecuencia de la portadora con arreglo a la amplitud 
de la moduladora. 
Espectro y Bandas de Frecuencias 
Espectro y Bandas de Frecuencias 
Espectro y 
Bandas de 
Frecuencias 
Antenas
Elemento físico utilizado para enviar y recibir ondas de radio que 
se propaguen a través del aire.
En el concepto antena deben considerarse, el elemento irradiante 
propiamente tal, el cable que transporta la señal desde el equipo 
hasta la antena y sus dispositivos de acoplamiento. Todos ellos 
tienen participación activa en la transmisión de la señal.
Antenas
Su elección debe hacerse en base a :
• Espacio disponible
• Cantidad de bandas de funcionamiento deseado
• Tipo de propagación que se usará
• Polarización
• Impedancia
• Ganancia
Antenas
Antenas
Antenas
Antenas
Antenas
Ganancia de antenas directivas
Antenas
Ganancia de 
antenas directivas
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
Cable coaxial
Es llamado así porque su construcción es de forma axial (concéntrica), tenemos el conductor 
central, un recubrimiento di-eléctrico, una malla de alambre y un recubrimiento externo (que 
sirve como recubrimiento y como aislante). La construcción del cable debe ser firme y 
uniforme, de no ser así, no tendrá un funcionamiento adecuado. 
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
• Capa de aislante que recubre el núcleo o conductor, generalmente de 
polivinilo (PVC), tiene la función de guardar una distancia uniforme del 
conductor con el exterior. 
• Núcleo de cobre sólido, o de acero con capa de cobre, o bien de una serie de 
fibras de alambre de cobre entrelazadas (dependiendo del fabricante). 
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
• Capa de blindaje metálico o malla, generalmente cobre o aleación de aluminio 
entretejido (a veces solo consta de papel metálico). Su función es eliminar las 
interferencias, además evita que el eje común se rompa o se sesge demasiado 
perdiendo su simetría y con ello se afectará la calidad de la señal. 
• Recubrimiento exterior, generalmente de color negro (coaxial delgado) o 
amarillo (coaxial grueso), por lo general de vinilo, xelón, o polietileno uniforme 
para mantener la calidad de la señal. 
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
Cuando hay perturbaciones eléctricas alrededor del coaxial, son atrapadas, y se evita posibles 
interferencias. 
Uno de los aspectos mas importantes del coaxial es su Ancho de Banda y su resistencia (o 
impedancia); estas funciones dependen del grosor del conductor central, además; si varía la 
malla de cobre, varía la impedancia.
El Ancho de Banda del cable coaxial está en el orden de los 500 Mhz, que lo hace ideal para 
transmisión de radiofrecuencias y televisión por cable. 
Los más comunes son:
• RG-8 A/U, RG-58 A/U (Radiofrecuencias VHF y UHF) 
• RG-59 A/U (CCTV y TV)
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
Pérdidas o 
Atenuaciones
Puede deberse a la 
radiación, 
calentamiento de los 
conductores y 
calentamiento del 
dieléctrico
Líneas de TransmisiónCable coaxial
Pérdidas o Atenuaciones y Ganancia o Amplificación
El DECIBEL (dB)
• Es una unidad de medida relativa. 
• En audiofrecuencias el cambio de 1 decibel (dB) es apenas perceptible, (si 
tenemos suerte). 
• Si se tiene dos valores de potencia diferentes: P1 y P2, y se desea saber cual es el 
cambio de una con respecto a la otra, se utiliza la siguiente fórmula :
dB = 10 log P2 / P1 (si lo que se comparan son potencias) 
ó
dB = 20 log V2 / V1 (si lo que se comparan son voltajes) 
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
Por ejemplo :
Si V2 es el voltaje de salida de un amplificador y V1 es el voltaje de entrada, 
entonces la ganancia de voltaje será V2/V1.
Ahora si esta ganancia fuera de 50, esto es que V2 es 50 veces mayor que V1, 
significa que la ganancia es : 
20 log V2/V1, o sea ---- 20 log 50 = 33.97 dB
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
Amplificación o Ganancia. El decibel dB
10 log (veces)= dB
Líneas de Transmisión
Cable coaxial
Perdidas o atenuaciones.
El decibel dB
Para expresar la ganancia en decibeles sólo es necesario sumar las respectivas 
ganancias expresadas de esta manera. 
¿Porqué utilizar este sistema? 
La razón es muy simple, cuando hay sistemas con ganancias y/o pérdidas 
(ganancias negativas), es mucho más fácil que estas se sumen y, así obtener la 
ganancia final.
Líneas de Transmisión
Fibra óptica
Líneas de Transmisión
Fibra óptica
¿Qué es la Fibra Óptica?
Son filamentos de vidrio (compuestos de cristales naturales) o plástico (cristales artificiales), del 
espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones). 
Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a 
otro, donde quiera que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin interrupción. 
Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres de cobre convencionales, tanto en 
pequeños ambientes autónomos (tales como sistemas de procesamiento de datos de aviones), 
como en grandes redes geográficas (como los sistemas de largas líneas urbanas mantenidos por 
compañías telefónicas).
Líneas de Transmisión
Fibra óptica
¿Cómo Funciona la Fibra Óptica?
• En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se 
encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o 
luminosa. Es el componente activo de este proceso.
• Una vez transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras ópticas, en otro 
extremo del circuito se encuentra un tercer componente que se le denomina 
detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal 
luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original. 
Equipos de radiocomunicaciones
Configuraciones de Estaciones Bases y Móviles 
• Energía de respaldo 
❖ Grupo Electrógeno
G
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Equipos de radiocomunicaciones
UPS
Abreviatura de Uninterrupted Power Supply, (Fuente de Energía Ininterrumpible). 
Se usa para alimentar equipos electrónicos o eléctricos, que si se detienen o se 
altera su funcionamiento por falla en la alimentación eléctrica, resulta costoso, por 
la pérdida de información o en daños en sus componentes.
Equipos de radiocomunicaciones
Sus componentes
• Inversor que la convierte nuevamente de continua (12 Vcc) en alterna (220 
Vca). 
• Un conmutador (By-Pass) de 2 posiciones que permite conectar la salida con la 
entrada del UPS (By Pass) o con la salida del inversor. 
Equipos de radiocomunicaciones
• Luego de haberse descargado la batería, se recarga generalmente entre 8 a 10 
horas, por lo que la capacidad del cargador debe ser proporcional al tamaño de 
la batería necesaria.
• La capacidad de una batería, que se expresa en (Amperes/Hora) ó A/H, 
depende del tiempo (autonomía) durante el cual debe entregar energía.
• Su capacidad de potencia depende del consumo total de los equipos a 
alimentar.
GPS
Sistema de Localización y 
Navegación por Satélite
GPS
Introducción
• La localización – determinar una 
posición- y la navegación – obtener una 
posición a partir de la anterior- siempre 
han sido tareas cruciales para las 
actividades del ser humano a través de la 
historia, y estos métodos han sido 
siempre complicados.
• Séneca señalaba: …” si, no sabes donde 
ir,…ningún viento te será favorable”…
GPS
Si nos remontamos cinco siglos atrás, época 
en que los navegantes Cristóbal Colón, 
Marco Polo y otros se destacan por sus 
grandes travesías alrededor del mundo, se 
puede observar que la importancia de 
contar con estos mecanismos de 
localización y navegación era vital. 
Más aún, tampoco se contaba con mapas 
muy exactos y la única forma de navegación 
(orientación) eran los astros (navegación 
astral).
GPS
El descubrimiento de la electricidad 
(pararrayos) en 1752 por Benjamín Franklin 
marcó un acontecimiento muy importante 
para la humanidad y principalmente para las 
comunicaciones;
Posteriormente el descubrimiento de las 
ondas electromagnéticas por Heinrich 
Rudolp Hertz en 1888, ayudó en gran 
medida a la transmisión de información a 
grandes distancias sin la necesidad de 
cables. 
GPS
Después surgen los primeros intentos 
por buscar un mecanismo de 
localización por medio de ondas 
electromagnéticas, basándose en el 
principio básico de calcular distancias
en base al tiempo de travesía de la 
señal y la velocidad de la luz, 
basándose en antenas transmisoras 
de corto alcance. 
GPS
En los 70’s el Departamento de Defensa de Estados Unidos comenzó a diseñar un 
nuevo proyecto de localización mundial por medio de tecnología satelital.
En 1978 se lanza el primero de un total de 24 satélites de órbita media (MEO) de la 
constelación llamada NAVSTAR GPS.
La idea era tener a estos satélites geoestacionarios como puntos de referencia para 
calcular posiciones – latitud, longitud y altitud. Aunque al principio este sistema fue 
sólo para propósitos de estrategia militar, posteriormente esta tecnología se brindó a 
la población civil en forma gratuita, pero con algunas “limitantes” – la aproximación. 
GPS
El Sistema de Posicionamiento Global GPS 
(siglas en inglés Global Positioning System), 
es un método de posicionamiento y 
navegación basado en las señales 
transmitidas por la constelación de satélites 
NAVSTAR (siglas en inglés de Navigation
Satellite Timing And Ranking), que son 
recibidas por receptores portátiles en Tierra.
¿ Qué es GPS ?
GPS
Con esta información, los receptores calculan la posición 
geográfica del punto de observación.
El GPS fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los 
Estados Unidos con el objetivo de mejorar la exactitud para la 
navegación terrestre, marina y aérea, y de esta manera proveer 
posicionamiento geográfico preciso en cualquier parte del mundo 
a usuarios en Tierra, por medio del uso de receptores portátiles.
De esta manera, el 22 de febrero de 1978 se puso en órbita el 
primero de los satélites NAVSTAR, fecha que marcó un nuevo hito 
en la historia de la navegación y geodesia en todo el mundo.
GPS
Actualmente la precisión de un 
levantamiento GPS está cifrada 
en el rango de los 3 – 10 metros 
en tiempo real, esto es en el 
momento de la observación, sin 
embargo, la exactitud puede 
mejorar por medio de una 
técnica llamada corrección 
diferencial.
GPS
Cada satélite transmite su posición y el tiempo exacto cada 1000 veces por 
segundo a la tierra, donde – en cada milisegundo- un receptor computarizado 
puede calcular a qué distancia se encuentra de un satélite en particular que esté a 
la vista, multiplicándolo por la velocidad de la luz.
¿ Cómo funciona ?
GPS
La señal electromagnética viaja a la velocidad de la 
luz (300.000 km/s) y es la clave para entender el 
funcionamiento del GPS.
Determinando cuanto tiempo (Dt) toma a la señal 
viajar desde el satélite al receptor, puede 
calcularse la distancia (d) que existe entre ambos. 
La posición del receptor en un sistema cartesiano 
X,Y podría calcularse por intersección cuando se 
tengan calculadas las distancias precisashacia por 
lo menos tres satélites de posición conocida.
GPS
Cualquier sistema satelital como NAVSTAR está constituido por tres subsistemas:
• Subsistema satelitario.
• Subsistema de control.
• Subsistema del usuario. 
Características de NAVSTAR GPS
GPS
El subsistema satelitario NAVSTAR GPS está 
constituido por 24 satélites localizados a 20,200 
kms de la superficie terrestre. Existe la constelación 
NAVSTAR GPS de USA y la constelación de satélites 
GLONASS (Global Navigation Satellite System) del 
Gobierno Ruso. 
Estos dos sistemas son similares en operación y en 
características de los satélites. 
Estos satélites, son los que emiten constantemente 
las señales hacia los receptores GPS, cubriendo 
todo el globo terrestre.
GPS
Consiste de cinco estaciones de monitoreo 
localizadas en Hawaii, Kwajalein, Isla 
Ascensión, Diego García y Colorado Springs; 
tres estaciones terrenas en Isla Ascencion, 
Diego Garcia y Kwajalein, y una Estación 
Maestra de Control (MCS) localizada en la 
base aérea de Falcón Colorado, la cual 
mantiene los satélites en posición orbital y 
su respectiva regulación de tiempo de cada 
satélite. 
El subsistema de control 
GPS
Las estaciones de monitoreo rastrean todos 
los satélites que se encuentran a la vista, 
acumulando la información monitoreada.
Esta información es procesada para 
determinar las órbitas de los satélites y para 
actualizar cada mensaje de navegación de 
cada satélite. Una vez actualizada esta 
información es transmitida a cada satélite 
desde las estaciones terrestres.
GPS
Consiste de receptores GPS que 
proporcionan casi instantáneamente la 
posición, altitud, velocidad y tiempo preciso 
al usuario desde cualquier parte del mundo 
las 24 horas del día.
Estos receptores calculan la posición por 
medio de señales simultáneas desde tres o 
más satélites que estén a la vista del 
receptor GPS. 
GPS
Características de las constelaciones NAVSTAR y GLONASS
Característica NAVSTAR GPS GLONASS
Compañía Impulsora Departamento de Defensa de EUA
(NAVSTAR Systems Ltd.)
Gobierno Ruso
Número de satélites 24 en 6 planos orbitales 24 en 6 planos orbitales
Tipo de órbita Media (20,200 km); inclinación 63
grados; período de 12 hrs.
Media (19,200 km) en 6 planos orbitales;
inclinación 64.8 grados; período de 11
hrs 15 min.
Frecuencias Banda L (L1=1.57542, L2=1.2276
GHz)
Banda L (L1=1.609 GHz, L2=1.251 GHz)
Método de acceso CDMA (Espectro Esparcido) CDMA (Espectro Esparcido)
Vida útil aprox. 7.5 años 7.5 años
GPS
Existen dos niveles de servicio, el primero conocido como Servicio 
Estándar de Localización (SPS, Standard Positioning Service), 
servicio de determinación de la posición y tiempo que está 
disponible a todos los usuarios, las veinticuatro horas del día y sin 
cargo directo. Intencionalmente la defensa americana introduce un 
error para que la exactitud de este servicio no sea muy bueno. 
SPS provee una probabilidad de error predecible de 100 mts
horizontalmente y de 156 mts verticalmente y con 340 
nanosegundos en tiempo.
Tipos de servicios de NAVSTAR GPS
GPS
Por otro lado el Servicio Preciso de Localización (PPS, 
Precise Positioning Service), servicio de determinación de 
la posición y tiempo con alta precisión utilizado para usos 
militares y otros usos del Gobierno de los Estados Unidos. 
Para usos civiles, pueden ser considerados solicitando un 
permiso especial. Este servicio provee una precisión 
predecible de 22 mts horizontalmente y 27.7 mts
verticalmente y 200 nanosegundos en tiempo. 
Este servicio no está disponible a los usuarios civiles, ya 
que los mensajes están encriptados.
GPS
Para optimizar la precisión del GPS, se desarrolló una técnica 
conocida como GPS Diferencial (DGPS). 
La precisión en GPS va a depender de varios factores: el 
primero, son las señales que emiten los satélites dirigidas al 
usuario civil, vienen con un error implícito conocido como 
disponibilidad selectiva. Otro factor es la desviación de los 
relojes; los relojes que traen internamente los receptores GPS 
no son atómicos como los que poseen los satélites. El costo de 
estos relojes es de varios miles de dólares. 
¿ Que es DGPS ?
GPS
Se pueden clasificar en cinco categorías: 
1. Localización: Localización de vehículos 
(robos y ubicación vehículos de 
emergencia, grupos de rescate), 
2. Navegación: De aviones y barcos, 
3. Rastreo: De vehículos, aves migratorias, 
animales, etc.
Aplicaciones Civiles
GPS
4. Cartografía: Determinación de 
posición de bosques, ríos, alturas 
de montañas, delimitación de 
zonas,
5. Tiempo exacto: Para sincronizar 
señales satelitales de TV, 
programar sistemas de aviones y 
de lanzamiento de satélites
GPS
Son bastas, fue el principal motivo por lo que GPS se concibió. En la guerra del golfo pérsico conocida 
como la tormenta del desierto, fue la prueba de fuego para los sistemas de localización satelital. 
El sistema GPS se utilizó en la milicia para determinar la distribución adecuada de tropas en tierra, 
aviones, barcos, submarinos, tanques, etc., también para guiar misiles para la destrucción de 
objetivos. 
Aplicaciones de tipo militar
GPS
Descripción del Sistema
El vehículo lleva un receptor GPS y un equipo transceptor de radio.
En la Estación Base, se tiene antena receptora de las 
comunicaciones, que incluye la información de posiciones del 
vehículo contactado. 
Esa señal, pasa por un MODEM que convierte la información en 
datos que el computador procesa, de modo que esas posiciones 
(Latitud y Longitud), se convierten en un punto ubicado en el mapa 
del sector de desplazamiento o ubicación.
LOCALIZACION DE VEHICULOS
GPS
Por esta razón, se requiere de un software que procese esa información 
para sacar datos que indican normalmente trayectoria, velocidad, 
detenciones, salidas de ruta preestablecidas, etc.
GPS
También es posible, en vez de 
un transceptor de radio 
utilizar un módulo celular 
cuando se requiere controlar 
áreas muy amplias que 
obligarían a una red de radio 
consecuente con esa área a 
cubrir.
GPS
El programa Galileo pretende romper la 
dependencia que tiene Europa de los 
satélites norteamericanos en 
navegación terrestre y desarrollar su 
propio sistema GPS. Es un proyecto 
cofinanciado por la ESA (Agencia 
Espacial Europea) y la UE (Unión 
Europea) en el que también participa 
España. 
Programa Galileo
GPS
Galileo se basará en 30 satélites 
situados en órbita a 24.000 km. de 
altitud que cubrirá la totalidad del globo 
terrestre con una red de estaciones de 
control en tierra. 
Se pretende que GPS sea compatible 
con Galileo para abrir nuevas puertas a 
los consumidores y nuevas posibilidades 
de explotación del sistema. 
Radiocomunicaciones 
y GPS