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Como funciona o GPS?

TomTom Education

A ciência por trás do GPS

A distância dos satélites

Velocidade x Tempo = Distância e, no vácuo, as ondas de rádio deslocam-se à velocidade da luz: 299.792.458 metros por segundo. Então, até parece simples calcular a distância do receptor em relação ao satélite, se não fosse uma outra complicação: o tempo.

Se um satélite estivesse mesmo por cima, o deslocamento do seu sinal até o receptor demoraria cerca de 0,06 segundos. Imagine o satélite e o receptor começarem a tocar a mesma música exatamente ao mesmo tempo (e que estando ao pé do receptor conseguia ouvir ambas as músicas). A sua audição da versão tocada no satélite é atrasada pelo tempo que ela demora a deslocar-se até ao receptor. Por isso, no dispositivo de navegação, ouvem-se duas versões da música, uma correndo fraccionalmente atrás da outra.

Para saber ao certo o quão atrasada está a versão do satélite, é possível atrasar a versão do receptor até ambas as músicas estarem em perfeita sincronia. A quantidade de tempo que necessitamos para atrasar a versão do receptor de forma a conseguir essa sincronia é o tempo de deslocamento da versão do satélite.

Em geral, é assim que o GPS funciona. Só que, em vez de uma música, os satélites e os receptores usam um truque muito inteligente chamado "Código de Ruído Pseudo-Aleatório".


Código de Ruído Pseudo-Aleatório
O Código de Ruído Pseudo-Aleatório é simplesmente um código digital (ou seqüência de vibrações on/off) que é tão complicado que o seu sinal poderia ser confundido com um ruído elétrico aleatório. Existem três grandes razões para o código ser tão complicado:

1. Para garantir que o equipamento de navegação não se sincronizará acidentalmente com outro sinal, uma vez que não é provável que outro sinal tenha o mesmo padrão.

2. Cada satélite tem o seu próprio código de ruído pseudo-aleatório, para que o seu receptor não capte acidentalmente o sinal de outro satélite e os satélites possam operar todos na mesma freqüência sem se bloquearem uns aos outros.

3. O padrão complexo do código permite ao seu equipamento de navegação calcular a duração do atraso do sinal com muita precisão.

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