GPS

GPS è l'acronimo di Global Positioning System, un'espressione che può essere tradotta come Sistema di Posizionamento Globale. Questo sistema è stato creato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e permette, attraverso una rete di 24 satelliti, di indicare la posizione di un corpo sulla superficie terrestre con grande precisione.

Le traiettorie di questi 24 satelliti, che orbitano ad un'altezza di 20 200 chilometri sopra la Terra, sono sincronizzate. Questo fornisce la copertura di tutta la superficie. Il GPS utilizza un metodo matematico noto come trilaterazione per lavorare con le informazioni fornite dai satelliti per determinare la posizione dell'oggetto.

Per conoscere una posizione, l'apparecchio ricevente (noto anche come GPS) localizza almeno tre satelliti nella rete, ricevendo da essi segnali che ne individuano con precisione l'identificazione e l'ora. Calcolando il tempo che i segnali impiegano per raggiungere le apparecchiature dai satelliti, si misura la distanza tra i dispositivi. Poi, con queste distanze stabilite, è possibile determinare la posizione relativa dell'oggetto (cioè le sue coordinate).

Prima di continuare con la definizione, è importante notare che molte persone confondono i concetti di trilaterazione e triangolazione, anche se ci sono chiare differenze. La differenza fondamentale è che quest'ultimo si basa sulla misurazione degli angoli, cosa che il primo non fa affatto.

Tornando alla trilaterazione, dobbiamo sottolineare la necessità di conoscere la posizione di ognuno dei ventiquattro satelliti in ogni momento affinché la misura del GPS sia corretta. In altre parole, se potessero fare un percorso casuale, che cambia costantemente, allora questa tecnica sarebbe inutile.

Diamo un'occhiata passo dopo passo al processo che avviene per calcolare la posizione di un ricevitore GPS. In primo luogo, uno dei ventiquattro satelliti deve inviare un messaggio al ricevitore per ottenere una prima distanza che serva da riferimento. Durante il giorno, un massimo di otto satelliti sono noti per essere in ogni grande area della terra, quindi abbiamo un sacco di punti da testare.

Una volta che il sistema ha deciso quale satellite gli dà la giusta distanza di riferimento, è il momento di passare ad almeno altri due, anche se più può essere utilizzato per ottenere un posizionamento più raffinato. L'idea è che tracciando una linea immaginaria tra il GPS e il primo satellite, otteniamo anche una sfera, che ci dice tutti i punti in cui il primo satellite potrebbe essere localizzato; poiché ci sono infinite possibilità, abbiamo bisogno di più misure per restringere la ricerca.

Questo sistema non è perfetto, nel senso che non dà risultati accurati al 100%. Per questo motivo, dobbiamo accettare un margine di errore di qualche metro. Con l'avanzare della tecnologia, questo può essere mascherato con tecniche complementari, ma al momento non stiamo parlando di posizionamento esatto.

L'uso più comune del GPS è nella navigazione, sia in mare che in aria o sulla terra. Molte auto ora incorporano il GPS in modo che i conducenti possano facilmente localizzarsi su una mappa. I telefoni cellulari moderni sono anche spesso dotati di GPS. Con questo servizio, possiamo navigare in una strada sconosciuta o trovare un punto di interesse in una città che visitiamo per la prima volta.

Perché ci permette di conoscere la posizione di veicoli o persone, il GPS è utilizzato per il lavoro di soccorso e la ricerca e il recupero di auto, per citare due esempi. Un GPS sul telefono insieme a certe applicazioni, d'altra parte, può essere utilizzato per scoprire dove sono i contatti dell'utente visualizzando la posizione su una mappa di base.