Che cos'è e come funziona il GPS

Il GPS è diventato un vero e proprio punto di riferimento per moltissimi utenti. Si tratta di un sistema fondamentale per il rilevamento della posizione e che, quindi, trova ampia applicazione in diversi contesti, anche a livello consumer. Cos’è il GPS? Come funziona questo sistema? Vediamo tutte le risposte alle principali domande relative al sistema di navigazione satellitare.

• Come funziona il sistema GPS
• Gli elementi del GPS
• Il GPS funziona senza Internet?
• Quanto è preciso? Le possibili fonti di errore

Come funziona il sistema GPS

GPS è l’’acronimo di Global Positioning System, quindi si tratta di un sistema per il posizionamento globale. Grazie al GPS è possibile localizzare la longitudine e la latitudine di oggetti e persone. Il tutto avviene con i satelliti che stazionano nell’orbita terrestre e permettono di sapere in ogni istante l’esatta ubicazione di un luogo.

Attualmente, il GPS non è l’unico sistema satellitare attivo per il rilevamento della posizione (esistono anche NAVSTAR, GLONASS, e GALILEO ad esempio). Il termine GPS, però, ha assunto un’accezione generale e viene spesso utilizzato per indicare un qualsiasi sistema di rilevamento della posizione tramite una costellazione di satelliti.

Il sistema GPS si basa principalmente sugli orologi atomici presenti all’interno dei satelliti solari. Per capire come funziona il GPS è meglio fare un esempio. Intorno all’orbita terrestre stazionano decine di satelliti: in ogni istante inviano la propria posizione alle torri di controllo.

Quando un ricevitore GPS (come quello presente in uno smartphone) viene attivato, riceve le informazioni della posizione dei vari satelliti. Triangolando i dati ricevuti riesce a determinare la propria posizione.

Grazie a questo sistema, la geolocalizzazione è sempre molto precisa, al massimo ci può essere un errore di un paio di metri, causato soprattutto dalle interferenze. In genere, i ricevitori sono in grado di utilizzare più sistemi satellitari, migliorando il rilevamento della posizione.

I campi di utilizzo del GPS sono molteplici. Ad esempio, il sistema di geolocalizzazione via satellite è in grado di garantire il tracciamento della posizione con Google Maps. L’app di Google può offrire informazioni sulla navigazione in tempo reale oltre che una cronologia delle posizioni legata al tracciamento costante.

Gli elementi del GPS

Per assicurare il perfetto funzionamento del GPS è necessario che tre diversi strumenti funzionino in perfetto accordo: il segmento spaziale, il segmento di controllo e il segmento di utilizzo.

Il segmento spaziale è composto dai satelliti che stazionano intorno all’orbita terrestre. Ogni satellite ripassa sullo stesso punto ogni 24 ore. Il segmento di controllo sono i cinque centri che gestiscono tutte le informazioni inviate dai satelliti.

Le stazioni del segmento di controllo sono tutte disposte vicino all’equatore: a Colorado Springs negli USA, Hawaii, Ascension Island, Diego Garcia e Kwajalein.  Il segmento di utilizzo non sono altro che i ricevitori GPS presenti sulla Terra. Ad esempio, gli smartphone, i navigatori satellitari e gli orologi.

Il GPS funziona senza Internet?

Sì, la rilevazione della posizione avviene tramite le coordinate ottenute dai segnali satellitari. Questo permette di rilevare la posizione anche quando Internet non è attivo. Uno smartwatch anche senza Internet, quindi, sarà in grado di tracciare la posizione con precisione, grazie ai dati GPS e degli altri sistemi di geolocalizzazione satellitare a cui può connettersi.

Quanto è preciso? Le possibili fonti di errore

La precisione del GPS è molto elevata: in condizioni ottimali, infatti, il rilevamento della posizione avviene con un margine di errore inferiore ai 5 metri, considerando l’ultima evoluzione del sistema di rilevazione satellitare. Si tratta di un margine più che accettabile considerando la maggior parte dei casi di utilizzo.

Può capitare che, in alcune situazioni, il GPS non funzioni correttamente. Questi problemi possono essere legati a vari fattori. Il maltempo, ad esempio, è un elemento che può causare un ritardo nel rilevamento della posizione, soprattutto se il ricevitore è in movimento.

Bisogna poi considerare la possibilità di problemi con il ricevitore stesso. Un bug software oppure un malfunzionamento dei componenti hardware potrebbe rendere inutilizzabile il sistema GPS o anche solo rallentare o ridurre la precisione del rilevamento della posizione.