Como funciona um relógio GPS

Como funciona um relógio GPS
Publicado em 18-02-2015

Smartphones, navegadores de mão, relógios desportivos, pulseiras de atividade, smartwatches... Hoje em dia, os receptores GPS estão presentes em inúmeros aparelhos electrónicos para facilitar a nossa vida, quer seja para nos deslocarmos do ponto A para o ponto B, quer seja para determinar a velocidade e a distância percorrida.

O Sistema de Posicionamento Global ou GPS foi desenvolvido na década de 1960 pelo Departamento de Defesa dos EUA. O sistema GPS que utilizamos atualmente é composto por vários satélites e utiliza a triangulação para determinar a posição com uma precisão de poucos metros. Atualmente, tanto a União Europeia como a China estão a desenvolver os seus próprios sistemas de posicionamento por satélite, denominados Galileo e Beidou, respetivamente.

Cada vez maiscorredores saem para correr com um dispositivo eletrónico com GPS, seja ele um smartphone, uma pulseira de fitness ou um monitor de ritmo cardíaco ligado a alguma parte do corpo - normalmente o braço ou o pulso - como acessório indispensável para treinar ou competir. A quantidade de informação monitorizada e armazenada através da utilização destes aparelhos é de importância vital para melhorar o nosso desempenho.

O GPS funciona graças a uma rede de 24 satélites em órbita (a 20200 km de altitude) sobre a Terra com trajectórias sincronizadas para cobrir toda a superfície do nosso planeta. Quando queremos determinar a nossa posição com o nosso monitor de ritmo cardíaco ou relógio GPS, o recetor localiza pelo menos quatro satélites da rede, dos quais recebe sinais com a identificação e a hora do relógio atómico de cada satélite. Com base nestes sinais, o wearable sincroniza o relógio GPS e calcula o tempo que o dispositivo eletrónico demora a recebê-los. Desta forma, mede a distância ao satélite através da triangulação, que se baseia no cálculo da distância de cada satélite ao ponto de medição. Uma vez conhecidas as distâncias, determina-se a nossa posição ou coordenadas em relação aos satélites.

Precisão do relógio GPS

Através deste sistema podemos conhecer a nossa posição via satélite, no entanto a sua precisão não é totalmente exacta, devido a razões internas e externas à tecnologia utilizada. Por exemplo, quando running estamos em constante movimento, o que significa que o recetor GPS integrado no relógio ou no monitor de ritmo cardíaco nem sempre recebe sinais dos mesmos satélites. Por conseguinte, estas mudanças de satélite afectam a forma como a sua posição é determinada.

No que diz respeito ao cálculo da velocidade e da distância e às suas várias flutuações, é de notar que a comunicação entre o seu dispositivo e os satélites ocorre a cada meio segundo, o que implica um cálculo contínuo e o retorno dos resultados quando está a correr.

No caso de perder a ligação com um satélite, o seu recetor GPS calcula a distância percorrida durante essa desconexão e determina o tempo que demorou a chegar de um ponto a outro. Pode então calcular a velocidade a que correu durante os segundos em que a ligação foi perdida.

Crédito da fotografia: Suunto

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