Sistema de Posicionamento Global

Como funciona

Uma unidade GPS recebe sinais de rádio de satélites no espaço em órbita ao redor da Terra. Há 31 satélites a 20.200 km acima da Terra. O período orbital é de 11 horas e 58 minutos. Cada círculo tem um raio de 26.600 quilômetros devido ao raio da Terra. Longe do Pólo Norte e do Pólo Sul, uma unidade GPS pode receber sinais de 6 a 12 satélites de uma só vez. Cada satélite contém um relógio atômico que é ajustado cuidadosamente pela NORAD várias vezes ao dia.

Os sinais de rádio contêm informações sobre a hora e a posição do satélite, incluindo sua efeméride. O receptor GPS subtrai o tempo atual da hora em que o sinal foi enviado. A diferença é quanto tempo atrás o sinal foi enviado. A diferença de tempo multiplicada pela velocidade da luz é a distância até o satélite. A unidade GPS usa trigonometria para calcular onde está a partir da posição e distância de cada satélite. Normalmente deve haver pelo menos quatro satélites para resolver as equações geométricas. Um receptor GPS pode calcular sua posição muitas vezes em um segundo.

Muitos receptores de consumo baratos são precisos até 20 metros (66 pés) em quase qualquer lugar da Terra.

Uma unidade GPS normalmente também pode calcular sua velocidade atual. Os mais baratos como em um telefone celular fazem isso comparando a posição atual com a posição recente. Os mais caros, como em um avião, usam o efeito Doppler e são muito precisos.

Os satélites GPS circundam a Terra em quatro planos, mais um grupo sobre o equador. Os satélites azuis aqui são visíveis para um receptor GPS a 45° Norte. Os satélites vermelhos são bloqueados pela Terra. [{ [39226-31646]}] Vários sistemas de radionavegação estão em uso desde meados do século 20. Nos anos 60, experimentos colocaram os transmissores de rádio em satélites. Um novo sistema, inicialmente chamado Navstar, foi projetado na década de 1970 pela Força Aérea dos Estados Unidos. Ele se tornou GPS e foi usado apenas pelo exército dos EUA. Em 1983 o Presidente Ronald Reagan fez uma ordem para permitir que qualquer pessoa pudesse usar o sistema, embora ele ainda fosse muito pequeno para ser muito útil. O sinal de maior precisão foi codificado e somente as forças armadas foram autorizadas a usá-lo, mas nos anos 90 foi descriptografado temporariamente e isto se tornou permanente na virada do século. Alguns receptores de GPS são unidades separadas com sua própria potência e visor. Esses foram a maioria no século 20. Os receptores militares então exibiam apenas as coordenadas geográficas, ou alguns não tinham exibição, mas apenas davam as coordenadas a outra máquina. Agora, a maioria dos receptores GPS fazem parte de telefones celulares, e muitos estão incorporados em relógios de pulso, carros e outros dispositivos. A parte GPS de um telefone celular é pequena e geralmente pobre, mas o telefone também usa estações rádio-base móveis e sinais Wi-Fi para ajudar.

Outros sistemas

Existem outros sistemas que agem da mesma forma. Um deles foi colocado no espaço pela Rússia, chamado GLONASS. Outro que ainda não foi feito tem o nome de Galileu e foi construído pela União Européia.