O que é gps

O que é o GPS?

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de navegação por satélite composto por uma rede de 24 satélites colocados em órbita pelo Departamento de Defesa dos EUA. GPS foi originalmente destinado a aplicações militares, mas na década de 1980, o governo disponibilizou o sistema para uso civil. GPS funciona em qualquer condição climática, em qualquer lugar do mundo, 24 horas por dia. Não há taxas de assinatura ou taxas de configuração para usar o GPS.

Como funciona

Os satélites GPS circundam a Terra duas vezes por dia numa órbita muito precisa e transmitem informação de sinal à Terra. Os receptores GPS tomam essas informações e usam a trilateração para calcular a localização exata do usuário. Essencialmente, o receptor GPS compara o tempo que um sinal foi transmitido por um satélite com o tempo que foi recebido. A diferença de tempo diz ao receptor GPS o quão longe o satélite está. Agora, com medições de distância de alguns satélites mais, o receptor pode determinar a posição do usuário e exibi-lo no mapa eletrônico da unidade.

Um receptor GPS deve ser bloqueado para o sinal de pelo menos 3 satélites para calcular uma posição 2-D (latitude e longitude) e movimento da faixa. Com quatro ou mais satélites em vista, o receptor pode determinar a posição 3-D do usuário (latitude, longitude e altitude). Uma vez determinada a posição do usuário, a unidade GPS pode calcular outras informações, como velocidade, rolamento, trilha, distância de viagem, distância até o destino, hora do nascer e do pôr do sol e muito mais.

Qual é a precisão GPS?

Os receptores GPS de hoje são extremamente precisos, graças ao seu design paralelo de vários canais. Nossos 12 receptores de canal paralelo são rápidos de se encaixar em satélites quando ligados pela primeira vez, e eles mantêm fechaduras fortes, mesmo em folhagem densa ou configurações urbanas com edifícios altos. Determinados fatores atmosféricos e outras fontes de erro podem afetar a precisão dos receptores GPS. Garmin receptores GPS são precisos a menos de 15 metros, em média.

Os receptores GPS Garmin mais recentes com capacidade WAAS (Wide Area Augmentation System) podem melhorar a precisão para menos de 3 metros em média. Nenhum equipamento ou taxas adicionais são necessários para aproveitar o WAAS. Os usuários também podem obter uma melhor precisão com GPS Diferencial (DGPS), que corrige sinais de GPS para dentro de uma média de 3 a 5 metros. A Guarda Costeira dos EUA opera o serviço de correção DGPS mais comum. Este sistema consiste numa rede de torres que recebem sinais GPS e transmitem um sinal corrigido por transmissores de baliza. A fim de obter o sinal corrigido, os usuários devem ter um receptor de baliza diferencial e antena de baliza, além de seu GPS.

O sistema de satélite GPS

Os 24 satélites que compõem o segmento espacial do GPS estão orbitando a terra aproximadamente 12.000 milhas acima de nós. Eles estão constantemente se movendo, fazendo duas órbitas completas em menos de 24 horas. Esses satélites estão viajando a velocidades de cerca de 7.000 milhas por hora.

Os satélites GPS são alimentados por energia solar. Eles têm baterias de reserva a bordo para mantê-los funcionando no caso de um eclipse solar, quando não há energia solar. Pequenos impulsionadores de foguetes em cada satélite mantê-los voando no caminho correto.

Aqui estão alguns outros fatos interessantes sobre os satélites GPS (também chamado NAVSTAR, o nome oficial do Departamento de Defesa dos EUA para GPS):

O primeiro satélite GPS foi lançado em 1978.

Uma constelação completa de 24 satélites foi conseguida em 1994.

Cada satélite é construído para durar cerca de 10 anos. As substituições estão constantemente sendo construídas e lançadas em órbita.

Um satélite GPS pesa aproximadamente 2.000 libras e tem cerca de 17 pés de diâmetro com os painéis solares estendidos.

A potência do transmissor é de apenas 50 Watts ou menos.

Qual é o sinal?

Os satélites GPS transmitem dois sinais de rádio de baixa potência, designados por L1 e L2. Civil GPS usa a freqüência L1 de 1575,42 MHz na banda UHF. Os sinais viajam pela linha de visão, significando que passarão através das nuvens, do vidro e do plástico mas não atravessarão a maioria de objetos contínuos tais como edifícios e montanhas.

Um sinal de GPS contém 3 diferentes bits de informação - um código pseudo-aleatório, dados de efemérides e dados de almanaque. O código pseudo-aleatório é simplesmente um I. D. Código que identifica qual satélite está transmitindo informações. Pode ver este número na página de satélite da unidade GPS do Garmin, uma vez que identifica quais satélites está a receber.

Os dados de efemérides, que são constantemente transmitidos por cada satélite, contém informações importantes sobre o status do satélite (saudável ou insalubre), data e hora atuais. Esta parte do sinal é essencial para determinar uma posição.

Os dados do almanaque informam o receptor GPS onde cada satélite GPS deve estar a qualquer momento ao longo do dia. Cada satélite transmite dados do almanaque mostrando as informações orbitais desse satélite e de todos os outros satélites do sistema.

Fontes de erros de sinal GPS

Fatores que podem degradar o sinal GPS e, portanto, afetar a precisão incluem o seguinte:

Retardos da ionosfera e da troposfera - O sinal de satélite diminui à medida que passa pela atmosfera. O sistema GPS usa um modelo embutido que calcula uma quantidade média de atraso para corrigir parcialmente esse tipo de erro.

Multipath do sinal - Isto ocorre quando o sinal do GPS é refletido fora dos objetos tais como edifícios altos ou superfícies grandes da rocha antes que alcangue o receptor. Isso aumenta o tempo de viagem do sinal, causando erros.

Erros do relógio do receptor - O relógio incorporado de um receptor não é tão preciso quanto os relógios atômicos a bordo dos satélites GPS. Portanto, pode ter erros de temporização muito ligeiros.

Erros Orbital - Também conhecidos como erros de efemérides, estes são imprecisões da localização relatada do satélite.

Número de satélites visíveis - Quanto mais satélites um receptor GPS puder "ver, & quot; Melhor a precisão. Edifícios, terreno, interferência eletrônica ou, por vezes, até folhagem densa podem bloquear a recepção do sinal, causando erros de posição ou possivelmente nenhuma leitura de posição. GPS unidades normalmente não vai trabalhar dentro de casa, subaquática ou subterrânea.

Geometria / sombreamento do satélite - Refere-se à posição relativa dos satélites a qualquer momento. Geometria de satélite ideal existe quando os satélites estão localizados em ângulos largos em relação uns aos outros. A fraca geometria resulta quando os satélites estão localizados em uma linha ou em um agrupamento apertado.

A degradação intencional do sinal de satélite - Disponibilidade Seletiva (SA) é uma degradação intencional do sinal, uma vez imposta pelo Departamento de Defesa dos EUA. SA destinava-se a impedir adversários militares de usar os sinais GPS de alta precisão. O governo desligou a SA em maio de 2000, o que melhorou significativamente a precisão dos receptores GPS civis.