Afinal o que é o GPS?

Se ouvisse falar no Sistema de Posicionamento Global, saberia ao que se estavam a referir? O mais certo é não identificar o tema mas, se falassem em GPS já não lhe era um assunto estranho. Pois a sigla GPS, não é mais do que a abreviatura em inglês de Sistema de Posicionamento Global. Hoje em dia, é algo banal ouvirmos nas conversas sobre como chegar a determinado local: se pusermos as coordenadas no GPS, vamos lá ter sem dificuldades!


Mas, afinal, o que é o GPS e como funciona?


O GPS foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América, com o objetivo de conhecer com exatidão a localização de navios militares e aeronaves americanas, em qualquer instante. Na base do seu funcionamento encontram-se vários ramos da ciência.


Originalmente, o sistema foi tornado operacional com 24 satélites, correspondendo este ao número mínimo de satélites para o sistema funcionar corretamente. No entanto, atualmente, entre satélites mais antigos e “sobresselentes” existem 32 satélites em órbita. O número está constantemente a mudar dado que cada satélite tem um tempo de vida de 10 anos e, portanto, estão sempre a ser construídos novos satélites (e a ser enviados para órbita) para substituir os mais antigos. Um maior número de satélites em órbita aumenta a disponibilidade do sistema.


Os satélites estão localizados a uma altitude de, aproximadamente, 20200 km, e estão colocados em seis planos orbitais diferentes, nomeadamente quatro satélites por plano (equidistantes entre si no plano orbital, deslocando-se ao longo de uma elipse, bem definida, que está centrada na Terra). Os planos orbitais são definidos de forma a evitar passagens dos satélites pelos pólos da Terra, mas com trajetórias que permitem que o sistema, ainda assim, possa ser utilizado nessas regiões do planeta.
Cada satélite viaja a uma velocidade de 3,9 km/s, dando uma volta completa em torno da Terra em 12 horas siderais que correspondem a 11 horas e 58 minutos terrestres.


O funcionamento e o desempenho dos satélites que orbitam o nosso planeta eram inicialmente monitorizados/controlados por uma estação controladora principal (EUA, Colorado) e, por quatro estações monitorizadoras. Em 2005, foram acrescentadas mais seis estações monitorizadoras de forma a garantir que, num dado momento, cada satélite em órbita é visto por duas estações terrestres. Num futuro próximo, vão ser adicionados ao sistema mais cinco estações monitorizadoras, para garantir que há sempre três estações terrestres a ver cada um dos satélites em órbita.
Para utilizarmos esta tecnologia necessitamos de um dispositivo, que apenas recebe informação dos satélites e que, por isso, é um recetor GPS, a que vulgarmente chamamos apenas GPS. O sistema consegue identificar a localização de um recetor GPS desde que o mesmo consiga captar os sinais de três satélites. Caso consiga captar quatro ou mais satélites, para além da posição, consegue estabelecer também a altitude a que o recetor GPS se encontra.


Atualmente, estamos bastante familiarizados com a sua aplicação na aviação e na navegação marítima, no entanto, é também usado em diversas atividades profissionais, como por exemplo, nos levantamentos topográficos.


Hoje em dia, a sua utilização massificou-se, nomeadamente na navegação automóvel, e tem-se estendido a muitas atividades de lazer, por exemplo, no jogging. Tem um papel preponderante em muitas aplicações de realidade aumentada (informação, jogos) que estão a ganhar cada vez mais adeptos.

Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/Navstar-2.jpg

Clotilde Nogueira (Centro Ciência Viva de Bragança) - 2012-10-09 11:09:28