Física

FÍSICA A

Funcionamento e aplicações do GPS

O sistema GPS (Global Positioning System- Sistema de Posicionamento Global) foi desenvolvido, por razões militares, pelos EUA, mas hoje é amplamente utilizado para fins civis, em diversas aplicações, tais como:

-localizar: localização de qualquer ponto na Terra;

-navegar: navegação quer de barcos quer de aviões;

-conduzir: fornece informação precisa e sobre um dado percurso;

-mapear: criação de mapas mais rigorosos;

O GPS é constituído por uma rede de 24 satélites. Cada satélite dá uma volta à Terra em 12 horas e emite sinais identificadores, na banda de microondas, em tempos predeterminados (em intervalos de 1ms). Em qualquer instante, pelo menos 4 satélites estão acessíveis à comunicação de qualquer ponto da Terra.

O receptor de GPS (vulgarmente designado por GPS) ao receber o sinal emitido por um satélite identifica-o e, por comparação com o que tem registado em memória, localiza-o com exactidão.

Funcionamento do GPS

Para localizar um lugar na Terra o receptor recorre ao método geométrico da triangulação, após calcular a sua distância a 3 satélites.

Cálculo da distância a um satélite:

- O sinal emitido por um satélite informa qual a sua posição na órbita e qual a hora, t, marcada no seu relógio atómico.

- O receptor recebe o sinal no instante t+∆t, que coincide com a hora marcada no seu relógio de quartzo.

- Como o sinal (radiação electromagnética) se desloca à velocidade da luz (c=3.0 x 10e5 km/s, desprezando a influência da atmosfera), o receptor calcula a distância, d, que o separa do satélite, pois

d=c∆t.

Método da triangulação

Calculadas as distâncias aos satélites A, B, e C, é então, determinar a posição do ponto P, onde se encontra o receptor.

-Com a distância dA, traça-se uma circunferência centrada em A que contém a posição do receptor, mas que poderá se qualquer ponto pertencente à circunferência.

-Com a