Cómo funciona el GPS en un túnel

A pesar de que la tecnología depende de una vista despejada del cielo para funcionar, hay muchas veces en que parece que tu dispositivo GPS sigue funcionando mientras estás en un túnel. Esto NO es porque la señal satélite penetre el túnel, ni porque el túnel tenga una herramienta de amplificación de señal. Es por la previsión de los fabricantes de GPS, que anticipando el problema de los túneles han equipado a los dispositivos GPS con una solución única: la capacidad de predecir tu ruta y continuar mostrando direcciones.

Extrapolación / Dead Reckoning (Navegación estimada)

Cuando entras en un túnel, tu GPS ya no rastrea tu posición en tiempo real. En su lugar, tu GPS extrapola tu ruta, rumbo y velocidad actual y te presenta una posición estimada. En términos simples: tu GPS te da una conjetura educada basada en los últimos datos disponibles antes de entrar al túnel.

• Usa: última posición conocida + velocidad + rumbo (heading) + tiempo transcurrido.
• Asume: sigues la misma carretera sin giros bruscos ni paradas.

Algoritmos de predicción

Los datos para extrapolar tu posición bajo tierra se generan usando datos posicionales y de velocidad calculados mediante un algoritmo matemático. Cada fabricante usa un algoritmo distinto, por lo que los cálculos para determinar posición relativa varían. Esto puede resultar en diferente rendimiento en túnel de un fabricante a otro, pero generalmente no afecta negativamente demasiado.

Algunos GPS avanzados (y smartphones) añaden sensores inerciales (acelerómetro, giroscopio, brújula magnética) para mejorar dead reckoning: detectan giros, frenadas, aceleraciones incluso sin GPS.

Línea de vista: La debilidad fundamental del GPS

La razón por la que tu GPS necesita estas medidas es la mayor debilidad del sistema GPS: necesidad de comunicación por línea de vista (LOS). Los satélites en órbita solo pueden "mirar" recto hacia abajo a la Tierra, lo que significa que sin una vista despejada y sin obstáculos del cielo, tu dispositivo no puede ser "visto" por el satélite para adquisición de señal. Además de túneles: edificios grandes, estructuras, montañas, árboles densos pueden obstruir esta vista.

Consideraciones y consejos

• Aunque tu GPS generalmente maneja generar ruta mientras estás fuera de alcance, no es infalible.
• Si sabes que tu ruta requiere viaje subterráneo extenso (metro, túneles largos), tómate tiempo para memorizar cuidadosamente las porciones subterráneas de tu viaje. Así, si tu GPS falla dando direcciones precisas, puedes mantener el rumbo hasta salir del túnel.
• En túneles muy largos (ej. Gotthard 17 km, Lærdal 24 km), la extrapolación deriva significativamente. Algunos túneles tienen repeticadores GPS (re-radiadores) que llevan señal GPS al interior (común en Europa/Japón).
• Smartphones: A-GPS + Wi-Fi positioning + sensores inerciales → mejor dead reckoning que PND antiguos.