Como funcionam os receptores GPS?
Os receptores do sistema de posicionamento global (GPS) usam uma técnica interessante para impedir que as pessoas se percam. Nem todos os receptores GPS são iguais, no entanto. Alguns dos Receptores GPS de menor tamanho e com "bolso" podem ter mais dificuldade em dizer onde você está quando usado em áreas densamente arborizadas, por exemplo. No entanto, a maioria dos receptores GPS pode impedir com precisão que um deles se perca ou ajudar a encontrar uma saída, se estiver perdido.
Os receptores GPS estão conectados a um sistema de 27 satélites que orbitam a Terra. Cada um deles tem um almanaque eletrônico que informa onde cada satélite deve estar a qualquer momento. Eles recebem dados dos satélites sobre onde o receptor está localizado. A maneira como isso funciona é através de uma técnica chamada trilateração tridimensional.
Quando uma pessoa tenta encontrar sua localização, o receptor GPS capta sinais de três ou mais dos satélites mais próximos. Cada satélite mede os receptores GPS como uma distância do satélite. Com mais medições, obtém-se maior precisão, pois cada nova medição ajuda a identificar com precisão a localização exata da pessoa na Terra.
Ajuda a entender isso avaliando a trilateração bidimensional. Uma pessoa perdida pede instruções a três pessoas. Ele é informado pela primeira pessoa: "Você está a 140 quilômetros de Sacramento". A segunda pessoa diz a ele: "Você está a 64 quilômetros de San Jose". A terceira pessoa observa: "Você está a 100 quilômetros de Santa Rosa". comparando esses valores, a pessoa pode concluir que está em San Francisco. Mais informações tornariam essas comparações ainda mais fáceis.
Os satélites e os receptores GPS usam trilateração tridimensional, pois não medem distâncias planas, mas distâncias de satélites à Terra. A maioria das pessoas está dentro do alcance de pelo menos três receptores GPS a qualquer momento, e isso ajuda a identificar especificamente onde eles estão. A maior precisão é alcançada quando os receptores GPS podem alcançar pelo menos quatro satélites.
Os receptores GPS medem a distância medindo o tempo que leva para um sinal chegar a um determinado satélite. Normalmente, para obter a melhor precisão, o receptor GPS e o satélite exigiriam relógios atômicos para extrema precisão. No entanto, os relógios atômicos são extremamente caros. Portanto, apenas o satélite está equipado com um relógio atômico. Os receptores GPS possuem um relógio de quartzo que é redefinido de acordo com as leituras de satélite de um relógio atômico.
Algumas imprecisões ocorrem nos receptores GPS, porque elas se baseiam na suposição de que as ondas de rádio viajam na mesma velocidade. Este não é o caso. Nas cidades, as ondas de rádio podem refletir os arranha-céus e distorcer os resultados. Uma das correções para isso é ter estações GPS estacionárias na Terra que possam analisar os resultados do GPS e corrigir problemas conhecidos.
Modificações contínuas são feitas nos Receptores GPS mais recentes para captar os sinais de mais satélites e explicar pequenas alterações que podem afetar as medições. No entanto, com os receptores GPS, estamos no caminho de nos colocarmos na posição de nunca mais nos perdermos.