Diferentes tipos de Sistema de Posicionamento Global (GPS)

Nós por padrão utilizamos muito a sigla GPS para identificar um sistema de posicionamento global mas na verdade existem vários.

Antes de falarmos neles, convém saber algumas definições.

O que é um Sistema de Posicionamento Global?

A sigla GPS significa Global Positioning System, o que em português quer dizer Sistema de Posicionamento Global. É uma tecnologia que utiliza satélites e dispositivos para fornecer informações sobre a localização no globo terrestre.

Além de ser muito utilizado nos automóveis, o GPS evoluiu e hoje oferece algumas outras funções que não concernem apenas à localização.

Esses satélites estão distribuídos de maneira que um receptor, posicionado em qualquer ponto da superfície terrestre, estará sempre ao alcance de pelo menos três deles (quatro ou mais para precisão maior). 

Daí, a localização é baseada em cálculos que ocorrem através de um processo chamado triangulação. No processo de triangulação, três satélites enviam o sinal para o receptor, que calcula quanto tempo cada sinal demorou a chegar até ele. Além da sua localização terrestre, o receptor GPS também consegue saber a altura do receptor em relação ao nível do mar, porém para isso é necessário um quarto satélite.

Tanto os satélites como os receptores GPS possuem um relógio interno que marca as horas com uma enorme precisão, em nanossegundos.  

Quando o satélite emite o sinal para o receptor, o horário em que ele saiu do satélite também é enviado. Ao captar os sinais dos satélites, o receptor calcula a distância entre eles pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que os sinais foram enviados. Levando em conta a velocidade de propagação do sinal, o receptor pode situar-se na intersecção desses dados, permitindo identificar exactamente onde o aparelho se encontra na Terra. 

Para que a posição do receptor seja sempre actualizada, os envios desses sinais ocorrem constantemente em uma velocidade de 300 mil quilómetros por segundo (velocidade da luz) no vácuo. A partir daí, como o receptor de GPS já sabe onde estás e compara a tua localização com um mapa, que vai mostrar exactamente por onde tens que ir para chegar ao teu destino ou por onde andas. 

Como apareceu o Sistema de Posicionamento Global?

O Departamento de Defesa dos Estados Unidos criou o sistema GPS em 1978, embora o tenha declarado totalmente operacional apenas em 1995. 

No início, o governo dos Estados Unidos decidiu que o sistema civil receberia um sinal menos preciso, com uma margem de erro na localização de cerca de 100 metros, enquanto o militar ficaria com um sinal dez vezes mais preciso. 

O GPS entrou em acção pela primeira vez num campo de batalha na Guerra do Golfo (1990-1991), ajudando a guiar soldados no deserto. Porém, o exército americano ainda tinha poucos receptores de GPS do tipo militar e, para equipar as suas tropas, precisou comprar milhares de aparelhos civis.

Assim, o Departamento de Defesa libertou o sinal mais preciso a todos os receptores civis para não prejudicar os soldados. As restrições, que voltaram após a guerra, só terminaram em 2000, quando enfim o governo libertou o sinal preciso para todos. 

Diferentes tipos de Sistema de Posicionamento Global

Actualmente existem vários sistemas que permitem a navegação por satélite:

GPS

Sistema americano, era originalmente era para fins militares.   mas como já referimos foi libertado para todo o publico em geral. O GPS americano consiste num sistema de posicionamento geográfico que conta com um total de 24 satélites e mais 4 suplentes, em seis planos próximos a órbita do planeta Terra, a uma altitude de 19.000 km. Ele nos fornece as coordenadas de determinado lugar na Terra, desde que tenhamos um receptor de sinais de GPS.

GLONASS

Assim como o sistema GPS, o sistema GLONASS foi desenvolvido inicialmente para fins militares. O sistema foi inicialmente desenvolvido pela extinta União Soviética a partir do ano de 1976. O primeiro satélite foi lançado em 1982, sendo o primeiro teste com quatro satélites realizado em 1984.

O número de satélites foi gradualmente aumentado até obter-se uma constelação entre 10-12 satélites que permitiu definir o sistema como operacional (mas não com cobertura global) em 1993.

Actualmente o sistema possui 24 satélites, passou a possibilitar cobertura global.

BeiDou

Este sistema pertence à China e é similar ao GPS norte-americano e ao GLONASS russo:

Conta com 35 satélites: cinco geoestacionários e trinta em órbita média. Os chineses também participam do sistema de posicionamento global Galileo em parceria com a União Europeia.

O primeiro sistema BeiDou, oficialmente chamado (tradução) de Sistema Experimental de Navegação por Satélite BeiDou, ou conhecido como BeiDou-1, é composto por 3 satélites e tem cobertura e aplicações limitadas.

Tem oferecido serviços de navegação, principalmente para clientes na China e de regiões vizinhas, desde 2000.

Galileo

Galileo é o sistema de navegação por satélite da União Europeia. Concebido desde o início como um projecto civil, em oposição ao GPS americano, ao GLONASS russo e ao Beidou chinês que são de origem militar, tendo várias vantagens: maior precisão, maior segurança e menos sujeito a problemas (o sistema tem a capacidade de testar a sua integridade automaticamente).

Além disso, o sistema será interoperável com os outros dois sistemas já existentes, permitindo uma maior cobertura de satélites.

Conta com 30 satélites distribuídos em três planos orbitais a 23.222 quilómetros de altitude.

Os primeiros sinais Galileo foram transmitidos no dia 12 de Janeiro de 2006 pelo satélite GIOVE-A que tinha sido colocado em órbita a 28 de Dezembro de 2005. O segundo satélite experimental GIOVE-B, foi lançado a 27 de Abril de 2008 por um foguete Soyuz, da base de Baikonur, Cazaquistão.

Utilidade dos Sistemas de Posicionamento Globais

Transito

Indispensável no dia a dia para vários condutores, estafetas das empresas de transportes, empresas de transporte e outras empresas que monitorizam a sua frota.

Desporto

Ajuda a monitorizar de maneira mais precisa todo o percurso da actividade de desportiva saindo daí várias métricas que permitem fazer uma analise super detalhada a da actividade física.

Militar

Ajuda as tropas no terreno a saberem exactamente onde estão. Sistema indispensável no lançamento de misseis e outro tipo de munições! 

Outros

Arquitectura, Geologia, recursos naturais, etc... O GPS é importantíssimo para cálculos, localização e precisão na identificação de diversas coisas e factores.

Todas as áreas basicamente necessitam destes sistemas.

Espero ter sido útil.