Intrudução

Introdução

O GPS ou "Global Positioning System" é um sistema de cálculo de posicionamento a partir de sinais enviados por uma rede de satélites, mantida pelo DOD, o departamento de defesa dos EUA.

Os satélites orbitam o planeta em uma órbita geoestacionária, a 20.2 km de altitude, formando uma constelação de satélites, projetada de maneira que pelo menos 4 deles sejam visíveis a partir de qualquer ponto do planeta. Inicialmente a rede contava com 24 satélites, mas atualmente (setembro de 2008) já conta com 32.

Os satélites transmitem um sinal de alta freqüência, contendo pacotes de informação com indicações precisas da hora em que cada um foi transmitido. Os receptores em terra captam o sinal e usam um sistema de trilateração para calcular a posição, comparando a diferença de tempo entre a transmissão e a recepção de cada pacote, calculando assim a distância de cada satélite. Conforme você se desloca, a distância em relação aos satélites muda, gerando uma pequena diferença no tempo do percurso, que é usada para atualizar a localização.

O receptor precisa do sinal de três satélites para calcular a posição (latitude e longitude) e com o sinal de 4 satélites é possível calcular também a altitude, fornecendo as coordenadas 3D.

No espaço, o sinal se propaga a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz, de forma que ele ele demora apenas algumas frações de segundo para percorrer a distância entre o satélite e o receptor. Dentro da atmosfera, a velocidade é um pouco mais baixa, já que a ionosfera e a atmosfera causam um leve atraso na propagação do sinal em relação à velocidade da luz (fenômeno batizado de atraso ionosférico), uma diferença que é levada em conta durante o cálculo da posição.

Como pode imaginar, para que o sistema funcione foi necessário equipar os satélites com relógios extremamente precisos, já que uma diferença de um milésimo de segundo seria suficiente para provocar um erro de quase 300 km no cálculo da posição. Mesmo um atraso