O Sistema GPS
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www.gps.com.br

O nome GPS vem da simplificação de NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time and Ranging Global Positioning System).
O sistema GPS pode ser definido resumidamente como um sistema de rádio navegação através do uso de satélites.
Este sistema fornece ao usuário, desde que munido de um Receptor de sinais do sistema GPS, coordenadas precisas de posicionamento tridimensional e informações de navegação e tempo.

Obs.: Na realidade, por convenção, acostumou-se a chamar o Receptor GPS simplesmente de GPS, o que teoricamente é um erro pois GPS se refere a todo o sistema em si (satélites, receptores, bases...).

O acesso ao sistema se dá de forma ininterrupta, em todo o planeta independentemente das condições meteorológicas (embora estas interfiram de certa forma na precisão das medidas).

Iniciado em 1973, o desenvolvimento do sistema deu-se basicamente objetivando o uso militar, com acesso restrito quando destinado a fins de uso civil.
Visava principalmente a determinação precisa de alvos a serem atingidos por mísseis americanos.

Obs.: Na Guerra do Golfo, os mísseis Tomahawk utilizavam o GPS Trimble em sua ponta, a fim de acertar alvos previamente programados. Soldados americanos inclusive, carregavam esse equipamento, tendo um ponto fixo e outro móvel.

Desde 1983 o GPS tem sido usado para solução de problemas geodésicos.

Atingindo sua configuração final em 1994, o sistema que consiste de 24 satélites operacionais, colocados em órbitas de aproximadamente 20.200 km de altura sobre a superfície da terra (inicialmente a idéia era de disponibilizar apenas 21 satélites operacionais e manter 3 de reserva).

Esta configuração final prevê a possibilidade de observar 24 horas por dia, pelo menos 4 satélites simultaneamente em qualquer parte do mundo. Isso, garante uma leitura com precisão adequada, a qualquer hora e em qualquer ponto do planeta.

O Sistema GPS foi desenvolvido basicamente como um sistema voltado para navegação. Seu princípio fundamental da navegação está baseado na medição das chamadas pseudo-distâncias (pseudorange) entre o usuário (receptor) e pelo menos quatro satélites.

Conhecendo as coordenadas do satélite num sistema de referência adequado, pode-se determinar as coordenadas do usuário. Pelo ponto de vista puramente geométrico (distância tridimensional) bastariam apenas três satélites (equivalendo ao cálculo de três distâncias). A quarta observação então, é necessária para sincronizar o relógio do receptor com os relógios dos satélites. Esta falta de sincronização é a razão pela qual se usa o termo "pseudo-distância".
 A descrição do sistema GPS é regido pela seguinte divisão em segmentos:

Segmento Espacial - composição dos satélites e seus sinais.
Segmento de Controle - controle do sistema e do tempo, assim como a predição das órbitas.
Segmento do Usuário - os diferentes tipos de receptores e os métodos aplicativos.

Características gerais do Sistema GPS

Características

Valores

Altitude Orbital

20.200 km

Período

12 h siderais

Freqüência

L1 = 1.575,42 MHz
L1 = 1.227,60 MHz

Dados de Navegação

4D:X, Y, Z, t + velocidade

Disponibilidade

Continuamente

Precisão

15 m (código C/A sem a SA)

Constelação de Satélites

24

Geometria

Repetida diariamente

Relógio do Satélite

Rubídio ou Césio