El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una tecnología que damos por sentada, pero su funcionamiento es sorprendentemente complejo. En esencia, el GPS funciona como una herramienta de traducción: convierte el tiempo en distancia. Los satélites transmiten señales que tu teléfono recibe, y la demora en la recepción de esa señal permite calcular la distancia a cada satélite. Esta distancia se calcula multiplicando el tiempo de viaje de la señal por la velocidad de la luz.
Imagina un satélite: la distancia que calcula tu teléfono a ese satélite define un 'anillo' en la superficie de la Tierra. Un único satélite no es suficiente para determinar tu posición exacta, ya que podrías estar en cualquier punto de ese anillo. Necesitas al menos tres satélites para reducir las posibilidades a un único punto. Cada satélite proporciona una ecuación, y con tres ecuaciones, se pueden resolver tres incógnitas (las coordenadas de tu posición).
Sin embargo, hay un problema: los relojes de los satélites son extremadamente precisos (relojes atómicos), mientras que el reloj de tu teléfono es mucho menos preciso. Esta diferencia de precisión introduce errores significativos en el cálculo de la distancia. Para compensar esto, se utiliza un cuarto satélite. La información de este cuarto satélite permite corregir el error del reloj del teléfono, encontrando una solución única donde los cuatro anillos se intersectan. Este proceso también permite sincronizar el reloj de tu teléfono con los relojes atómicos de los satélites.
Además, la teoría de la relatividad de Einstein entra en juego. Debido a la velocidad de los satélites y su posición en la órbita (que afecta la gravedad), el tiempo transcurre ligeramente diferente en los satélites que en la Tierra. Estos efectos relativistas deben ser corregidos para mantener la precisión del GPS. Si no se hicieran estas correcciones, la precisión del GPS se degradaría rápidamente.
En la práctica, tu teléfono utiliza muchos más de cuatro satélites (8-12 o más) para mejorar la precisión y la estabilidad de la señal. También existen sistemas GPS de otros países (GLONASS, Galileo, BeiDou), y tu teléfono puede utilizar información de todos ellos. La precisión del GPS también se ve afectada por factores como la geometría de los satélites visibles (una buena distribución en el cielo mejora la precisión) y los reflejos de las señales en edificios (especialmente en entornos urbanos).