O GPS - como funciona?

Uma das tecnologias cada vez mais utilizadas pelos pescadores, principalmente os que pescam embarcados, é a do GPS. A variedade e proliferação de modelos, a par do abaixamento dos preços, também vulgarizou a sua utilização nos restantes transportes, particularmente nas viaturas, sendo um precioso auxiliar nas viagens por estradas e caminhos desconhecidos.
Este sistema, criado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos e com fins militares, foi posteriormente disponibilizado para a população civil de todo o planeta, embora o seu controlo e manutenção continue sob jurisdição do referido Departamento.
Existem actualmente dois sistemas de Navegação Global por Satélite em operação: O sistema GPS (Global Position System) Americano e o mais utilizado pela sociedade civil e o sistema GLONASS (Global Navigation Satellite System) Russo.
Um terceiro sistema denominado Galileu está em desenvolvimento na Europa com o objectivo de aumentar os níveis de precisão, importante para a segurança em todo o género de transportes, sem ser necessário expandir os sistemas existentes. Ainda assim, os sistemas GPS e GLONASS estão a ser desenvolvidos para conseguir uma maior precisão, utilizando estações terrestres e satélites geostacionários em regiões específicas.

Como funciona
Qualquer sistema de navegação e posicionamento global é constituído por uma constelação de satélites que circundam o planeta e transmitem sinais de rádio de alta-frequência. Estes sinais contêm dados de tempo e posição, que são recebidos num receptor - o nosso receptor GPS, e permitem obter a localização precisa, em qualquer ponto do globo em que nos encontremos.

Os satélites dedicados ao posicionamento global transmitem ininterruptamente informações sobre períodos de tempo e posições, à medida que giram numa órbita geoestacionária. O receptor de GPS recebe essas informações e utiliza estes dados para calcular a sua posição exacta a partir da triangulação de satélites. Ao receber informações da posição de cada satélite, o receptor compara a hora a que os sinais foram transmitidos e a hora a que eles foram recebidos, calculando assim a distância a que cada satélite está, bem como a sua própria posição.

Como se percebe, a medição do tempo torna-se um factor extremamente importante, pelo que a sua precisão dos relógios de todo o sistema deverá ser máxima. No caso dos satélites, utilizam-se relógios atómicos que recorrem à excitação do átomo de Césio 133, que vibra com uma frequência de 9.192.631.770 por segundo e cuja precisão não foi ainda ultrapassada por nenhuma tecnologia de medição do tempo.
Para o mínimo de precisão, o receptor necessita de informação recebida de pelo menos três satélites, que depois é apresentada como coordenadas no display do aparelho. Como sabemos, todos os locais do planeta são identificados por dois conjuntos de números denominados coordenadas. A coordenada de um local é o ponto exacto onde uma linha horizontal designada latitude, se cruza uma linha vertical designada longitude.
Desta forma e conhecendo a sua posição instantânea, além das coordenadas, o receptor de GPS facilmente calcula com precisão a velocidade - se estiver em deslocação, bem como tempos de viagem, distância percorrida, azimute, altitude, etc.. Pode inclusive fazer gráficos de altitude, traçar percursos, memorizar rotas percorridas, distâncias até ao destino, dependendo do grau de sofisticação de cada receptor.