[Info]-Como funciona um GPS

Se já estiveste perdido numa cidade desconhecida, sabse que a sensação não é das melhores. Com a chegada dos aparelhos GPS, viajar para cidades e países onde tu nunca estiveste antes deixou de ser um problema, e passou a ser uma autêntica diversão.

Estes aparelhos vêm conquistando cada vez mais as pessoas, independente da área em que trabalham. Os "entregadores" são, talvez, os que mais se beneficiaram com a criação e a popularização do GPS. Utilizando os mapas de uma cidade, é possível chegar a qualquer endereço, sem precisar conhecer os lugares como a palma da mão.

Se tu nunca usaste um destes aparelhos, já deves pelo menos, ter ouvido falar deles. O funcionamento de um aparelho de GPS é muito interessante de ser estudado, e também complexo. Alguém já parou para pensar , por acaso, em como um dispositivo tão pequeno quanto um receptor GPS consegue determinar qual a tua localização na Terra ? Não ?! Então que tal aprenderes agora ?!



O GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global) é um aparelho que teve sua origem no Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Sua função é a de identificar a localização de um aparelho chamado de receptor GPS.

Os aparelhos receptores, por sua vez, têm a função de enviar um sinal para os satélites. Assim, fazendo alguns cálculos, os quais tu que poderás/deverás percorrer para chegar ao local desejado.



Para que os GPS funcionem corretamente, faz-se necessário o uso de três componentes, chamados de: espacial, de controle e o utilizador. O espacial é composto de vinte e sete satélites que se encontram em órbita. Vinte e quatro deles estão activos e três são os “reservas”, que entram em operação caso ocorra algum falha com um dos satélites principais.

A disposição destes satélites em órbita garante que sempre haja pelo menos quatro deles disponíveis em qualquer lugar do planeta. Assim, sempre que tu e uma pessoa que resida no Japão estiverem usando o GPS, com certeza irão conseguir utilizar o aparelho sem problema.

O segundo componente, de controle, nada mais é do que estações de controle dos satélites. Ao todo são cinco estações espalhadas pelo globo terrestre. A função principal delas é actualizar a posição atual dos satélites e sincronizar o relógio atômico presente em cada um dos satélites.

O último componente, mas não menos importante, é o receptor GPS, e este é o único dos três que nós, utilizadores, devemos adquirir a fim de utilizar esta maravilha da tecnologia. Um receptor GPS nada mais é do que um aparelho que mostra tua posição, hora e outros recursos que variam de aparelho para aparelho.



O funcionamento do sistema GPS envolve alguns cálculos bem complexos, mas apenas um deles é realmente importante por agora. Trata-se do cálculo feito pelo receptor a fim de calcular a posição em que tu estás.

Como o GPS sabe onde estou ?

Os satélites, assim como os receptores GPS, possuem um relógio interno, o qual marca a hora com uma precisão de nanosegundos. Quando o sinal é emitido, também é enviado o horário que ele “saiu” do satélite.

Este sinal nada mais é do que sinais de rádio, que viajam na velocidade da luz (300 mil quilômetros por segundo, no vácuo). Cronometrando quanto tempo este sinal demorou para chegar, o receptor consegue calcular sua distância do satélite. Como a posição dos satélites é atualizada constantemente, é possível, por meio destes cálculos, determinar qual a tua posição exacta.



A triangulação

Agora que já sabes como a distância até um satélite é calculada, vai ficar mais fácil entenderes como o satélite utiliza esta informação para determinar a tua localização com uma boa precisão (erro de apenas 20 metros).

Os GPS usam o sistema de triangulação para determinar a localização de um receptor em terra. Por exemplo, quando estás meio perdido, e perguntas para alguém “Onde estou ?”. A resposta da pessoa pode ser do tipo “Ah, tu estás a 10 quilômetros da cidade X”. Claro que podes estar a 10 quilômetros em qualquer direcção da cidade. Então, é possível traçar um círculo para determinar a possível área em que tu te encontras.



O mesmo pode ser feitos com outros pontos de referência (no nosso caso, Y e Z) e assim fazer a triangulação dos pontos para determinar exatamente a tua posição. O sistema de GPS funciona da mesma forma. Este princípio é chamado de trilateração.



Um quarto satélite é necessário para determinar a altitude em que te encontras. O princípio do cálculo é o mesmo, mas envolve alguns números e fórmulas extras por tratar-se de um espaço tridimensional.



Depois de muito tempo em órbita, é normal que os satélites comecem a apresentar defeitos e entre o ano de 2010 e o ano de 2015, a confiabilidade do sinal caia para mais de noventa e cinco por cento, um facto inédito na história do GPS.

As “sucatas” que orbitam a Terra também vêm se mostrando verdadeiros inimigos dos satélites funcionais. A colisão entre o lixo espacial que está na órbita terrestre e satélites está sendo cada vez mais frequente.

Há um projecto para o lançamento de novos satélites, a fim de substituir os actuais. Mas, tal projeto encontra-se atrasado em mais de 5 anos, e não há indícios de que venha a acontecer logo. Por isso, os países da Europa se uniram e já estão construindo o seu próprio sistema GPS, baptizado de Galileo, com previsão para entrar em funcionamento até ao próximo ano de 2013.

A Rússia também está com um projecto alternativo aos satélites americanos. É o Glonass, que ainda não tem previsão para entrar em funcionamento, mas que promete maior confiabilidade do que o sistema GPS actual.

Nenhum dos dois sistemas alternativos mencionou preço para o uso dos satélites, ou se irão deixar o serviço à disposição de todos, como ocorre actualmente. Agora é esperar para ver.