Il GPS (Global Positioning System) è un sistema di navigazione satellitare che consente di determinare la posizione geografica e la velocità di un oggetto o di una persona sulla Terra. È composto da una rete di satelliti in orbita intorno al pianeta e da dispositivi di ricezione GPS che vengono utilizzati per ricevere e interpretare i segnali inviati dai satelliti.
Il sistema GPS funziona misurando il tempo impiegato dai segnali radio inviati dai satelliti per
raggiungere il ricevitore GPS. Ogni satellite GPS trasmette un segnale che
contiene informazioni sulla sua posizione e sul tempo di trasmissione del
segnale. Il ricevitore GPS riceve i segnali da più satelliti e, utilizzando
l'informazione sul tempo di trasmissione e la velocità della luce, calcola la sua
posizione esatta sulla base delle
differenze di tempo tra i segnali ricevuti.
Il GPS è ampiamente utilizzato per scopi di navigazione, sia
da parte di veicoli terrestri, come automobili, camion e biciclette, sia da
parte di imbarcazioni e aeromobili. È inoltre presente in molti dispositivi
portatili come smartphone, smartwatch
e sistemi di tracciamento GPS personali. Il sistema GPS fornisce anche
informazioni sul tempo, sulla velocità e su altre misure di posizione che
possono essere utili in diversi contesti, come escursionismo, geolocalizzazione
di foto e attività all'aperto.
Il sistema GPS è stato sviluppato negli Stati Uniti ed è gestito dal Dipartimento della Difesa degli
Stati Uniti. È stato originariamente creato per scopi militari, ma negli
anni è diventato di uso comune anche per il pubblico generale. Il sistema GPS è
operativo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e copre l'intero pianeta, fornendo
informazioni di posizione accurata in qualsiasi parte del mondo, a condizione
di avere una visibilità diretta con i satelliti.
La rete di satelliti GPS è composta da almeno 24 satelliti attivi in orbita intorno
alla Terra. Questi satelliti sono distribuiti in modo tale che ci siano sempre
almeno 4 satelliti visibili da qualsiasi punto sulla Terra. Ogni satellite
trasmette continuamente segnali radio
che contengono informazioni sulla sua posizione e sul tempo. I ricevitori GPS
ricevono questi segnali e utilizzano l'informazione sul tempo di trasmissione
per calcolare la distanza tra il ricevitore e ciascun satellite visibile.
Una volta che il ricevitore GPS ha ricevuto i segnali da
almeno 4 satelliti e ha calcolato le distanze, utilizza un processo chiamato trilaterazione per determinare la sua
posizione esatta sulla Terra. La trilaterazione coinvolge la misurazione delle
distanze tra il ricevitore e i satelliti utilizzando il tempo di trasmissione
dei segnali. Con le distanze conosciute da almeno 4 satelliti, il ricevitore
può calcolare la sua posizione tracciando l'intersezione delle sfere centrate
sui satelliti.
È importante notare che per ottenere una misurazione
accurata della posizione, il ricevitore GPS deve avere una buona visibilità del
cielo per ricevere i segnali dai satelliti. Gli ostacoli come edifici alti,
foreste dense o montagne possono attenuare o bloccare i segnali GPS, riducendo l'accuratezza o impedendo la
ricezione del segnale.
Oltre alla navigazione, il GPS viene utilizzato in diverse
applicazioni, come l'industria dei
trasporti per il tracciamento dei veicoli e la pianificazione delle rotte,
nell'agricoltura di precisione per guidare i trattori e ottimizzare
l'irrigazione, nella gestione delle flotte aziendali, nei dispositivi di
fitness per tracciare le attività fisiche e molto altro ancora.
