Sistema de navegação por satélite (GPS)

GPS, geo-posicionamento por satélite

O GPS é um sistema de posicionamento via satélite, estão publicamente disponíveis, que localiza um ponto em qualquer tempo e em qualquer lugar na Terra e isto com uma precisão que varia de cem metros de milímetros, dependendo do tipo de equipamentos e técnicas utilizadas.
A Terra se move em a eclíptica em torno do Sol a uma velocidade média de 107 218,8 quilômetros por hora (entre 29,291 km/s, 30,287 km/s).
Ao mesmo tempo, a Terra gira sobre ella mesma em torno de um eixo a uma velocidade (no equador) de 1674,364 km/h (465 m/s).
Nossos satélites natural (lua) e artificiais se voltam em diferentes velocidades, 1,17 km/s para a Lua, 3,88 km/s para os satélites GPS ou 7,68 km/s para ISS.
Em uma valsa orbital os satélites GPS medidan com grande precisão a geolocalização de um ponto na Terra. Uma pessoa com um receptor GPS pode localizar e orientar-se em Terra, em mar ou em espaço próximo da Terra.
Para isso, utilizamos o Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou Global Positioning System em Inglês. Os 31 satélites GPS se voltam em 6 órbitas quase circulares a uma altitude média de 20 200 km a uma velocidade de 14 000 km/h (3,88 km/s).
Em cada órbita há 5 ou 6 satélites que circundam a Terra em 11 horas 58 min 2 s, ou metade de um dia sideral, cada satélite leva a mesma posição a cada duas torres, vistas a partir da superfície da Terra.
A distribuição de 31 NAVSTAR satélites foi optimizado para obter um número suficiente (quatro) de satélites visíveis em cada ponto do globo.

Três estações terrestres controlam os relógios atômicos dos satélites.
Einstein previu que mais a gravidade é forte, mais o tempo se desdobra lentamente e mais a gravidade é baixo, mais o tempo passa depressa.
Mais nós nos afastamos da Terra, mais gravidade é baixo, a gravidade a 20 000 km de altitude é diferente da gravidade na Terra.
Como a gravidade distorce o tempo, no espaço o tempo vai um pouco mais rápido que na Terra.
Isso tem um impacto sobre os satélites de GPS.
O funcionamiento do GPS descreve com precisão a curvatura do espaço-tempo.
Para que GPS funciona corretamente, os relógios dos satélites GPS, devem estar perfeitamente sincronizado com o tempo na Terra.
Do altitude 20 200 km, se os relógios dos satélites não estão sincronizados, os valores dada pelo GPS derivados 10-12 km por dia. Os relógios de satélite para a frente por 38 microssegundos por dia em relação a um relógio colocado na Terra.
Uma correcção de tempo é feita para se ajustar o GPS para os efeitos da gravidade.
Os satélites GPS transmitem sinais à Terra interposto em duas frequências (227,6 e 1 1 575,42 MHz) que são modulados por um ou mais códigos de pseudo-aleatórios.
O GPS usa o WGS 84 (World Geodetic System 1984), uma referência para o mapeamento.
Quando os quatro satélites estão localizados, o usuário tem informações suficientes para encontrar sua posição na Terra.

Imagem: Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou Global Positioning System em Inglês.
Os satélites GPS seguem uma órbita quase circular a uma altitude de 20 200 km e uma velocidade média de 3,88 km/s.