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Como funciona o GPS?

TomTom Education

A ciência por trás do GPS

O quarto satélite

Outra complicação: devido às distâncias serem tão grandes, se houvesse um erro de 1/1000º de segundo na medida de tempo do tempo de deslocação de um sinal de satélite, isso resultaria num erro no cálculo da sua localização em cerca de 200 milhas/ 300km.

Por isso, tanto o nosso receptor como o satélite precisam de relógios que possam ser sincronizados ao nanossegundo, um nível de exactidão normalmente apenas atingido por relógios atómicos. Infelizmente, os relógios atómicos custam cerca de $50,000-$100,000 cada um, o que tornaria o seu equipamento um pouco mais caro do que um Porsche novo.

Felizmente, o GPS também tem uma solução para este problema.


Tornar o GPS acessível - o 4º Satélite
Cada satélite possui um relógio atómico. O seu receptor utiliza um vulgar relógio de quartzo, muito menos preciso, mas calcula o erro do relógio de quartzo usando o cálculo de um quarto satélite. Como?

Se o seu equipamento de navegação tivesse um relógio perfeito, todos os alcances dos satélites iriam intersectar-se num único ponto (a sua posição). Mas com relógios imperfeitos, um quarto cálculo de um quarto satélite, feito por comparação, não se intersecta com os três primeiros.

I = quarto satélite: verificar & corrigir os cálculos dos satélites

II = Ponto de intersecção dos sinais dos satélites: a sua localização

O computador do seu equipamento de navegação sabe que recebe uma discrepância nos cálculos e que o tempo correcto faria com que todos os sinais se intersectassem num único ponto. Por isso, ele procura o único factor de correcção que pode ser subtraído a todos os seus cálculos de tempo para fazer com que haja uma intersecção entre todos num único ponto.
E esse é o tempo marcado nos relógios atómicos dos satélites. O receptor acerta então o seu relógio para esse tempo, dando-lhe uma precisão atómica, ali mesmo no painel de instrumentos do seu carro.

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