Viagens com o gps

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Viagens com GPS
O GPS (Global Positioning System) foi desenvolvido nos EUA (a Europa está actualmente a desenvolver um sistema concorrente, o Galileo) e é um sistema tecnológico que recorre a uma rede de satélites com computadores e relógios atómicos a bordo.
O sistema GPS permite determinar as coordenadas de posição de um ponto em qualquer zona do mundo, e com uma margem muito pequena de erro,sendo constituído por 3 segmentos:
 Segmento espacial
Rede de satélites (pelo menos 24), a uma distância de 20180 km da superfície terrestre, os quais emitem sinais, demorando cada satélite 12h a dar uma volta completa à Terra
 Segmento de controlo
Rede de 5 estações de rastreio, 3 antenas terrestres e 1 central de controlo
(MCS), em Colorado Springs, Schriever AFB, onde a órbita de cadasatélite é constantemente monitorizada, podendo cada satélite receber instruções para corrigir a sua órbita, por causa das atracções gravitacionais do Sol e da Lua, bem como do efeito da pressão da radiação solar
 Segmento de utilizadores
Utilização dos receptores, que recebem os sinais de microondas (1000 a
2000 MHz de frequência) emitidos por pelo menos 4 satélites, fazendo a conversão dosdados fornecidos em coordenadas de posição, valores de velocidade e cronometragem do tempo
Como funciona um receptor GPS?
Um receptor GPS recebe sinais provenientes de satélites que cobrem a superfície terrestre e cuja posição em cada instante é conhecida com exactidão.
Os sinais, na banda dos microondas, são característicos de cada satélite e o receptor identifica o satélite que emitiu o sinal efaz uma comparação com registos de memória, estabelecendo a sua localização exacta.
Os telemóveis também captam e enviam sinais na banda dos microondas mas recorrem a uma rede de antenas terrestres, designando-se a área coberta por cada antena de célula e daí a designação de telefone celular.
Método de Triangulação GPS
A situação seguinte, tratada a duas dimensões, em que o receptor estásituado num ponto P e que o satélite está a emitir a partir do ponto A, como mostra a figura seguinte.
 Após recepção do sinal proveniente de A, o receptor em P, a partir do tempo que o sinal demorou de A até P, vai calcular a distância dA. Este valor não é suficiente para localizar o ponto P, uma vez que P pode ser qualquer ponto pertença da circunferência centrada em A e de raio dA. Há que recorrerà posição de outro satélite B.
 A posição de outro satélite emissor, B, é conhecida com exactidão e o sinal que emite é captado pelo receptor em P, o que permite determinar a distância dB , como mostra a figura seguinte.
 A posição do receptor P está então, agora, determinada pela intersecção das circunferências de raio dA e dB, dado que também está sobre a circunferência centrada em B. Masas duas circunferências têm dois pontos de intersecção. Será necessária a acção de outro satélite C.
 É feita uma nova medição da distância, agora relativamente a C, cuja posição é também conhecida, tal que essa distância C d permite concluir que o receptor está sobre a circunferência centrada em C, a qual intersecta as outras duas. Deste modo o ponto P fica localizado com a utilização de 3emissores.
A situação real, situação tridimensional, é semelhante à apresentada atrás só que as circunferências dão lugar a esferas, estando o ponto P situado na intersecção das superfícies de 3 esferas centradas nos satélites usados como pontos de referência, como mostra a figura abaixo.
Este método de localização é designado de triangulação e recorre também a um 4º satélite cujo propósito é o desincronizar os relógios atómicos, situados a bordo dos satélites, e altamente precisos, com os cronómetros de quartzo, menos precisos, presentes nos receptores.
Deste modo é determinada a posição tridimensional de um ponto cujas coordenadas são a latitude, a longitude e a altitude, o que permite ao receptor GPS fornecer a orientação numa viagem, pois indica a direcção e o sentido do movimento,...
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