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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 1/1.000 de segundo na medida de tempo do tempo de deslocamento de um sinal de satélite, isso resultaria num erro no cálculo da sua localização em cerca de 200 milhas/ 300 km.

Por isso, tanto o nosso receptor como o satélite precisam de relógios que possam ser sincronizados ao nanossegundo, um nível de exatidão normalmente apenas atingido por relógios atômicos. Infelizmente, os relógios atômicos custam cerca de US$50.000 - US$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 atômico. 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 cruzar-se em um único ponto (a sua posição). Mas com relógios imperfeitos, um quarto cálculo de um quarto satélite, feito por comparação, não se cruza com os três primeiros.

I = quarto satélite: verifica e corrige os cálculos dos satélites

II = Ponto de interseção 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 correto faria com que todos os sinais se cruzassem em um único ponto. Por isso, ele procura o único fator de correção que pode ser subtraído de todos os seus cálculos de tempo para fazer com que haja uma interseção entre todos em um único ponto.
E esse é o tempo marcado nos relógios atômicos dos satélites. O receptor acerta então o seu relógio para esse tempo, dando-lhe uma precisão atômica, ali mesmo no painel de instrumentos do seu carro.

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