La trilateració és una tècnica matemàtica utilitzada per un dispositiu de sistema de posicionament global (GPS) per determinar la posició, velocitat i elevació de l'usuari. En rebre i analitzar constantment senyals de ràdio des de múltiples satèl·lits GPS i aplicar la geometria dels cercles, esferes i triangles, un dispositiu GPS pot calcular la distància o el rang exactes a què es fa un seguiment de cada satèl·lit.
Com funciona la trilateració
La trilateració és una versió sofisticada de la triangulació, encara que no utilitza la mesura dels angles en els seus càlculs. Les dades d'un únic satèl·lit proporcionen una ubicació general d'un punt dins d'una gran àrea circular a la superfície de la Terra. L'addició de dades d'un segon satèl·lit permet que el GPS redueixi la ubicació específica d'aquest punt fins a una regió on es superposen les dues àrees de dades de satèl·lit. L'addició de dades d'un tercer satèl·lit proporciona una posició precisa del punt a la superfície de la Terra.
Tots els dispositius GPS requereixen tres satèl·lits per a un càlcul precís de la posició. Les dades d'un quart satèl·lit, o fins i tot més de quatre satèl·lits, milloren encara més la precisió de la ubicació del punt, i també permeten calcular factors com l'elevació o, en el cas de l'avió, l'altitud. Els receptors GPS rastregen de forma rutinària quatre a set satèl·lits simultàniament i utilitzen la trilateració per analitzar la informació.
Satèl·lits GPS
El Departament de Defensa dels EUA manté els 24 satèl·lits que transmeten dades a tot el món. El vostre dispositiu GPS pot romandre en contacte amb almenys quatre satèl·lits, independentment del lloc on estigui a la terra, fins i tot en zones boscoses o en grans metròpolis amb edificis alts. Cada satèl·lit orbita la terra dues vegades al dia, enviant regularment senyals a la Terra des d'una altitud d'unes 12.500 milles. Els satèl·lits funcionen amb energia solar i compten amb bateries de seguretat.
Quan un GPS falla
Quan un navegador GPS rep dades insuficients per satèl·lit perquè no és capaç de fer el seguiment de suficients satèl·lits, la trilateració falla. Obstruccions com grans edificis o muntanyes també poden bloquejar senyals de satèl·lit febles i evitar el càlcul exacte de la ubicació. El dispositiu GPS alertarà a l'usuari d'alguna manera que no pot proporcionar la informació de posició correcta.
Els satèl·lits també poden fracassar temporalment. Les senyals poden moure's massa lentament a causa de factors en la troposfera i la ionosfera, per exemple. Les senyals també podrien eliminar determinades formacions i estructures a la Terra, provocant un error de trilateració.
Tecnologies i sistemes GPS governamentals
El 1978 es va introduir el GPS amb el llançament del primer satèl·lit de posicionament global. Va ser controlat i usat exclusivament pel govern dels EUA fins als anys vuitanta. La flota completa de 24 satèl·lits actius controlats pels EUA no va entrar en ús fins a 1994.
Un dispositiu GPS no envia dades a satèl · lits. Els dispositius GPS, com ara telèfons intel·ligents equipats amb la tecnologia, també poden utilitzar sistemes telefònics, com ara torres de telefonia mòbil i xarxes, i connexions a Internet per millorar encara més la precisió de la ubicació. En utilitzar aquests dos últims sistemes, un dispositiu GPS pot enviar dades a aquests sistemes.
Com que el sistema de satèl · lits GPS és propietat del govern dels EUA, i pot negar o limitar l'accés a la xarxa de manera selectiva, altres països han desenvolupat les seves pròpies xarxes de satèl·lit GPS. Això inclou:
- Sistema satelital de navegació de BeiDou a la Xina
- Sistema global de navegació per satèl·lit de Rússia (GLONASS)
- El sistema de posicionament Galileo de la Unió Europea
- El Sistema Indígena de Navegació Regional de l'Índia (IRNSS), també conegut com NAVIC
