GPS - Física 11ºano

O 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 da Terra;
- navegar: navegação quer de barcos quer de aviões;
- conduzir: fornece informação precisa sobre um dado percurso;
- mapear: criação de mapas mais rigorosos

O sistema GPS é constituído por:
- uma rede de vinte e quatro satélites (segmento espacial). Cada um destes satélites dá a volta á Terra em 12h e emite sinais identificadores, na banda dos microondas, em tempos predeterminados (em intervalos de 1ms). Em qualquer instante, pelo menos quatro satélites estão acessíveis à comunicação de qualquer ponto da Terra;

- uma rede de cinco estações terrestres (segmento de controlo). Estas estações têm como função controlar a posição e os relógios dos satélites. Sempre que necessário efectuam correcções aos relógios e às órbitas descritas pelos satélites;

-receptores GPS (vulgarmente designados por GPS) (segmento do utilizador). Cada um dos receptores ao receber o sinal emitido por um satélite identifica-o e, por comparação com o que tem registado em memória localiza-o em exactidão.

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


Sincronização dos relógios
Repare-se que, para um receptor calcular a sua posição, são suficientes os sinais emitidos por três emissores. Contudo, utiliza-se um quarto satélite de referência, cujo sinal tem como objectivo sincronizar os relógios atómicos, extremamente precisos, que equipam os satélites, e os de quartzo, menos precisos, que equipam os receptores, uma vez que a determinação do intervalo de tempo, (delta)T, que o sinal leva a chegar ao receptor é crucial.