Geoposicionamiento

El geoposicionamiento es el proceso de determinar o estimar la posición geográfica de un objeto o una persona. ^{[ 1 ]} El geoposicionamiento produce un conjunto de coordenadas geográficas (como latitud y longitud ) en un datum cartográfico dado . Las posiciones geográficas también pueden expresarse indirectamente, como una distancia en referencia lineal o como un rumbo y un rango desde un punto de referencia conocido. La geoposición resultante a veces se denomina geolocalización , y el proceso de geoposicionamiento también puede describirse como geolocalización . A su vez, las posiciones pueden usarse para determinar una ubicación más fácilmente comprensible, como una dirección postal (véase geocodificación inversa ).

Algunos ejemplos específicos son:

• El geoseguimiento animal es el proceso de inferir la ubicación de los animales a lo largo del tiempo;
• sistema de posicionamiento , los mecanismos para la determinación de posiciones geográficas en general;
• geolocalización por internet , geolocalización de un dispositivo conectado a internet;
• y el rastreo de teléfonos móviles . ^{[ 2 ]}

La geovalla implica la creación de un límite geográfico virtual (una geocerca ), lo que permite que el software active una respuesta cuando un dispositivo entra o sale de un área determinada. ^{[ 3 ]} El geoposicionamiento es un requisito previo para la geovalla.

El geoposicionamiento utiliza diversos métodos visuales y electrónicos , entre los que se incluyen líneas y círculos de posición , navegación celeste , radionavegación , sistemas de posicionamiento por radio y WiFi , y el uso de sistemas de navegación por satélite .

El cálculo requiere mediciones u observaciones de distancias o ángulos a puntos de referencia cuyas posiciones se conocen. En levantamientos 2D, las observaciones de tres puntos de referencia son suficientes para calcular una posición en un plano bidimensional . En la práctica, las observaciones están sujetas a errores derivados de diversos factores físicos y atmosféricos que influyen en la medición de distancias y ángulos. ^{[ 4 ]}

Un ejemplo práctico de cómo obtener una posición sería que un barco tomara mediciones de rumbo en tres faros situados a lo largo de la costa. Estas mediciones podrían hacerse visualmente usando una brújula de mano o, en caso de poca visibilidad, electrónicamente usando radar o radiogoniometría . Dado que todas las observaciones físicas están sujetas a errores, la posición resultante también está sujeta a imprecisiones. Aunque en teoría dos líneas de posición (LOP) son suficientes para definir un punto, en la práctica, "cruzar" más LOP proporciona mayor precisión y confianza, especialmente si las líneas se cruzan en un buen ángulo entre sí. Tres LOP se consideran el mínimo para una posición de navegación práctica. ^{[ 5 ]} Las tres LOP cuando se dibujan en la carta generalmente formarán un triángulo, conocido como "sombrero de tres picos". El navegante tendrá más confianza en una posición formada por un pequeño sombrero de tres picos con ángulos cercanos a los de un triángulo equilátero . ^{[ 6 ]} El área de duda que rodea una posición se llama elipse de error . Para minimizar el error, los sistemas de navegación electrónica suelen utilizar más de tres puntos de referencia para calcular la posición y así aumentar la redundancia de datos . A medida que se añaden más puntos de referencia redundantes, la posición se vuelve más precisa y el área de la elipse de error resultante disminuye. ^{[ 7 ]}

El proceso de utilizar 3 puntos de referencia para calcular la ubicación se llama trilateración , y cuando se utilizan más de 3 puntos, multilateración .

Combinar múltiples observaciones para calcular una posición es equivalente a resolver un sistema de ecuaciones lineales . Los sistemas de navegación utilizan algoritmos de regresión, como el de mínimos cuadrados , para calcular una posición en el espacio 3D. Esto se suele hacer combinando mediciones de distancia a cuatro o más satélites GPS , que orbitan la Tierra siguiendo trayectorias conocidas. ^{[ 8 ]}

El resultado de la determinación de la posición se denomina determinación de posición ( DP ), o simplemente determinación , una posición derivada de la medición en relación con puntos de referencia externos. ^{[ 9 ]} En navegación náutica , el término se utiliza generalmente con técnicas manuales o visuales, como el uso de líneas de posición visuales o de radio que se cruzan , en lugar del uso de métodos electrónicos más automatizados y precisos como el GPS ; en aviación, el uso de ayudas electrónicas a la navegación es más común. Una determinación visual se puede realizar utilizando cualquier dispositivo de puntería con un indicador de rumbo . Se avistan dos o más objetos de posición conocida y se registran los rumbos. Luego, se trazan líneas de rumbo en una carta náutica a través de las ubicaciones de los elementos avistados. La intersección de estas líneas es la posición actual del buque.

Generalmente, una posición fija se define como el punto donde dos o más líneas de posición se cruzan en un momento dado. Si se pueden obtener tres líneas de posición, el triángulo resultante, donde las tres líneas no se cruzan en el mismo punto, sino que forman un triángulo, proporciona al navegante una indicación de la precisión. Las posiciones fijas más precisas se dan cuando las líneas de posición son perpendiculares entre sí. Las posiciones fijas son un aspecto esencial de la navegación por estima , que se basa en estimaciones de velocidad y rumbo . La posición fija confirma la posición real durante el trayecto. Una posición fija puede introducir imprecisiones si el punto de referencia no se identifica correctamente o se mide de forma inexacta.

• Zekavat, R.; Buehrer, RM (2019). Manual de localización de posición: teoría, práctica y avances . Serie IEEE sobre comunicación digital y móvil. Wiley. ISBN 978-1-119-43460-3. Consultado el 19 de febrero de 2021 .
• Muñoz, D.; Lara, FB; Vargas, C.; Enriquez-Caldera, R. (2009). Técnicas y aplicaciones de localización de posición . Elsevier Science. ISBN 978-0-08-092193-8. Consultado el 19 de febrero de 2021 .

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