El Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de transferencia de tiempo, navegación y radioposicionamiento por satélite. Fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y proporciona dos niveles de exactitud: El Servicio de Posicionamiento Estándar (SPS) y el Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS). Mientras que el PPS está encriptado y solamente es accesible a usuarios (militares) autorizados, el SPS es de acceso público.
El GPS se basa en la medición del tiempo de propagación de las señales transmitidas por los satélites hasta el receptor del usuario. La constelación nominal de 21 satélites con 3 de reserva en seis planos orbitales a 20000 Km. sobre la Tierra permite que haya un mínimo de cuatro satélites visibles las 24 horas del día en cualquier punto del mundo. Es necesario recibir la señal simultánea de cuatro satélites para calcular la posición del receptor (x, y, z) y la diferencia entre los estados de los relojes del receptor y el sistema GPS. Todos los satélites están controlados por estaciones monitoras de control que determinan los parámetros orbitales así como las desviaciones de los relojes atómicos alojados en los satélites. Estos parámetros se transmiten a los satélites y pasan a formar parte del mensaje de navegación que los satélites envían para transmitir esta información al receptor del usuario.
Los parámetros orbitales de alta precisión de un satélite se denominan efemérides y el subconjunto de parámetros con precisión reducida se llama almanaque del satélite. Las efemérides se evalúan para calcular la posición y desviación del reloj del receptor, mientras que el almanaque se utiliza para comprobar qué satélites están visibles para un receptor en una determinada posición y en un momento concreto. Cada satélite transmite su propio conjunto de efemérides y almanaque de todos los satélites existentes.
La hora del sistema GPS difiere de la Hora Universal Coordinada (UTC) por el número de segundos intercalares que se han añadido a la hora UTC desde que se fijó la escala GPS en 1980. El número actual de segundos intercalares es parte de mensaje emitido por los satélites, de forma que el tiempo real interno de un receptor puede basarse en el UTC. El microprocesador del receptor puede efectuar la conversión a la hora local, incluso el cambio de hora todos los años, si el usuario configura los parámetros correspondientes.