Como os dispositivos GPS usam a trilateração

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Como os dispositivos GPS usam a trilateração
Como os dispositivos GPS usam a trilateração
Anonim

Trilateração é uma técnica matemática usada por um dispositivo de sistema de posicionamento global (GPS) para determinar a posição, velocidade e elevação do usuário. Ao receber e analisar constantemente sinais de rádio de vários satélites GPS e aplicar a geometria de círculos, esferas e triângulos, um dispositivo GPS pode calcular a distância ou o alcance precisos de cada satélite que está sendo rastreado.

Como funciona a trilateração

Trilateração é uma versão sofisticada da triangulação, embora não use a medida de ângulos em seus cálculos. Os dados de um único satélite fornecem uma localização geral de um ponto dentro de uma grande área circular na superfície da Terra. Adicionar dados de um segundo satélite permite que o GPS reduza a localização específica desse ponto para uma região onde as duas áreas de dados de satélite se sobrepõem. A adição de dados de um terceiro satélite fornece uma posição precisa do ponto na superfície da Terra.

Todos os dispositivos GPS requerem três satélites para um cálculo preciso da posição. Os dados de um quarto satélite - ou até mais de quatro satélites - aumentam ainda mais a precisão da localização do ponto, e também permitem que fatores como altitude ou, no caso de aeronaves, também sejam calculados. Receptores GPS rotineiramente rastreiam de quatro a sete satélites simultaneamente e usam trilateração para analisar as informações.

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Linha de fundo

O Departamento de Defesa dos EUA mantém os 24 satélites que transmitem dados em todo o mundo. Seu dispositivo GPS pode permanecer em contato com pelo menos quatro satélites, não importa onde você esteja na Terra, mesmo em áreas arborizadas ou grandes metrópoles com prédios altos. Cada satélite orbita a Terra duas vezes por dia, enviando regularmente sinais para a Terra de uma altitude de cerca de 12.500 milhas. Os satélites funcionam com energia solar e têm baterias de reserva.

Quando um GPS falha

Quando um navegador GPS recebe dados de satélite insuficientes porque não é capaz de rastrear satélites suficientes, a trilateração falha. Obstruções como grandes edifícios ou montanhas também podem bloquear sinais fracos de satélite e impedir o cálculo preciso da localização. O dispositivo GPS alertará o usuário de alguma forma de que não pode fornecer informações de posição corretas.

Os satélites também podem falhar temporariamente. Os sinais podem se mover muito lentamente devido a fatores na troposfera e na ionosfera, por exemplo. Os sinais também podem sinalizar certas formações e estruturas na Terra, causando um erro de trilateração.

Tecnologias e Sistemas GPS do Governo

O GPS foi introduzido em 1978 com o lançamento do primeiro satélite de posicionamento global. Foi controlado e usado exclusivamente pelo governo dos EUA até a década de 1980. A frota completa de 24 satélites ativos controlados pelos EUA não entrou em uso até 1994.

Um dispositivo GPS não envia dados para satélites. Dispositivos GPS, como smartphones equipados com a tecnologia, também podem usar sistemas telefônicos, como torres e redes de telefonia celular, e conexões de internet para melhorar ainda mais a precisão da localização. Ao usar esses dois últimos sistemas, um dispositivo GPS pode enviar dados para esses sistemas.

Como o sistema de satélite GPS é de propriedade do governo dos EUA e pode negar ou limitar seletivamente o acesso à rede, outros países desenvolveram suas próprias redes de satélite GPS. Estes incluem:

  • Sistema de Navegação por Satélite BeiDou da China
  • Sistema Global de Navegação por Satélite da Rússia (GLONASS)
  • Sistema de posicionamento Galileo da União Europeia
  • India's Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS), também conhecido como NAVIC

FAQ

    Como desligo o GPS no meu telefone?

    Para desativar o GPS em seu dispositivo, desative os serviços de localização. Ao desativar os serviços de localização, talvez você não consiga usar determinados aplicativos. Você não pode desativar o Enhanced 911, o recurso em todos os telefones que os despachantes de emergência usam para encontrar pessoas em caso de acidente.

    Como encontro minhas coordenadas GPS no meu telefone?

    No Google Maps, defina um marcador de localização para ver as coordenadas GPS no mapa. Infelizmente, o Apple Maps não mostra as coordenadas GPS, mas existem aplicativos de caminhada GPS que fornecem informações de localização.

    O que é um rastreador GPS?

    Os rastreadores GPS são dispositivos que rastreiam e relatam dados de localização. As empresas os usam para acompanhar os veículos da empresa, e há comerciais disponíveis para os pais rastrearem os motoristas adolescentes. Alguns rastreadores GPS até fornecem alertas em tempo real quando um motorista acelera ou se desvia de uma área específica.

    O que é GPS assistido?

    GPS assistido, também conhecido como AGPS, coleta informações de localização de torres de celular (em vez de satélites) para ajudar a melhorar a precisão do GPS em dispositivos móveis. Os edifícios podem obstruir os sinais de satélite GPS, por isso o AGPS às vezes é necessário para determinar sua localização.

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