Como o GPS realmente funciona
Nós já vivemos no futuro. Temos dispositivos portáteis que usam satélites para identificar nossas localizações precisas em praticamente qualquer lugar do planeta. Mas você já se perguntou como funciona o GPS??
Os dispositivos GPS não entram em contato com os satélites e transmitem informações para eles. Eles só recebem dados de satélites - dados que estão sendo sempre transmitidos. No entanto, o GPS não é a única maneira de os dispositivos determinarem sua localização.
Crédito de imagem: NASA
De satélites para a palma da sua mão
O sistema de posicionamento global foi originalmente criado pelos Estados Unidos para uso militar, mas acabou sendo aberto ao uso civil. Pelo menos 24 satélites GPS estão sempre em órbita ao redor da Terra, e eles estão constantemente transmitindo dados.
Os satélites estão dispostos em órbita de tal forma que quatro satélites são visíveis no céu a partir de qualquer ponto da Terra. (Você não pode realmente vê-los, mas há um caminho direto para as transmissões de rádio.) Isso significa que o GPS não funcionará se os sinais estiverem sendo bloqueados - você vai querer um caminho bastante direto entre você e o céu. Em um bunker subterrâneo ou em uma caverna sob uma montanha, não vai funcionar.
Os satélites GPS transmitem constantemente sinais de rádio para a Terra. Cada transmissão inclui a localização do satélite GPS e a hora em que o sinal foi enviado. Cada satélite tem um relógio atômico a bordo, então o tempo é muito preciso.
Crédito de imagem: Cliff no Flickr
Como o GPS determina sua localização
Um dispositivo com GPS integrado - seja uma unidade dedicada de navegação GPS para automóvel ou um smartphone - funciona apenas como um receptor GPS. Um dispositivo com GPS não está realmente "contatando" satélites para determinar sua localização. Em vez disso, é apenas ouvir os sinais de rádio que estão sendo transmitidos desses satélites o tempo todo.
Um receptor de GPS "escuta" sinais de quatro ou mais satélites. Os sinais dos satélites mais próximos chegarão mais cedo, enquanto os sinais dos satélites mais distantes chegarão mais tarde. (A diferença de tempo real é muito pequena, mas pode ser detectada pelo receptor GPS.) Ao comparar a hora em que o sinal foi transmitido e a hora em que o sinal chegou, o receptor pode estimar sua distância relativa de todos os quatro satélites. Usando a trilateração, o receptor pode determinar sua localização.
A trilateração pode parecer um pouco complicada, mas na verdade é bem simples. Imagine se alguém lhe dissesse que você estava a 500 milhas de Nova York, a 800 milhas de Miami e a 700 milhas de Kansas City. Com essas informações, você pode determinar uma região que seja a distância correta de todas essas cidades e estimar sua localização atual. Se dissermos a você sua distância de uma quarta cidade, você poderá estimar sua localização com mais precisão. Isso é trilateração em poucas palavras, e é o que os receptores GPS estão fazendo sempre que você os usa.
Crédito de imagem: Alpha no Flickr
Alternativas ao GPS
O GPS não é a única maneira de os dispositivos estimarem sua localização atual. O serviço 911 usa informações de força da torre de celular para triangular a posição dos telefones celulares. Isso funciona de maneira semelhante - ao medir as diferenças de intensidade do sinal entre várias torres de celular, seu dispositivo pode estimar sua localização atual.
Alguns dispositivos também podem usar um sistema de posicionamento baseado em Wi-Fi (WPS) para determinar sua localização atual. Os caminhões do Google Street View circulam por aí, capturando os nomes dos pontos de acesso próximos e suas forças relativas em determinados locais. Seu smartphone procura redes sem fio próximas e, em seguida, envia uma lista de seus nomes e pontos fortes de sinal aos servidores do Google. O Google usa seu banco de dados e estima onde você está. (O Google não é o único fornecedor de dados do sistema de posicionamento baseado em Wi-Fi, mas é o que a maioria das pessoas estará familiarizada.) Isso pode ser particularmente conveniente em locais fechados. Os sinais de GPS não podem alcançar.
O sistema GPS não é a única rede de satélites que pode ser usada para posicionamento. A Rússia tem seu próprio sistema GLONASS e a China tem BDS. A Europa também está trabalhando em sua própria alternativa ao GPS, conhecido como Galileo. GPS pode ser desligado ou restrito em tempos de guerra ou conflito, então as nações querem que seus próprios satélites sejam auto-suficientes.
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O GPS por si só não é uma preocupação com a privacidade - por exemplo, se você tiver uma unidade GPS antiga para o seu carro, provavelmente não será capaz de transmitir sua localização. No entanto, o GPS pode ser uma preocupação de privacidade quando combinado com a tecnologia de transmissão. Os dispositivos de rastreamento GPS não usam apenas receptores GPS - eles armazenam os dados do GPS para recuperação posterior ou transmitem os dados do GPS.
