Cos’è il GPS?

Acronimo per Global Positioning System, il GPS è un sistema di posizionamento satellitare utilizzato per conoscere in ogni momento la posizione precisa di un oggetto sulla superficie terrestre.

Utile per il funzionamento di una vastissima serie di applicazioni, il GPS è oggi una componente imprescindibile di dispositivi tecnologici quali:

Ma come funziona il GPS? Come facciamo a conoscere la posizione di un oggetto sulla terra? Esiste un solo GPS o tante tipologie diverse di posizionamento?

Scopriamolo insieme! 😉

Cos'è il GPS?

GPS, GLONASS e le alternative

L’acronimo GPS ha subito il destino di tanti altri prodotti che – sull’onda del loro successo – hanno finito per indicare un’intera categoria. 🙂

Il Global Positioning System – o GPS appunto – è infatti il nome del sistema di posizionamento globale Navigation System with Timing And Ranging, abbreviato in NAVSTAR.

Di proprietà del Governo americano, dapprima era stato pensato per l’uso militare ma oggi è dedicato anche a scopi civili. Come vedremo fra poco, per funzionare utilizza 31 satelliti che orbitano attorno alla Terra.

Oltre al GPS propriamente detto, però, ci sono diversi altri sistemi che permettono di stabilire con precisione la posizione di un qualsiasi oggetto sul globo terrestre.

Questi sono:

  • GLONASS, acronimo per GLObal NAvigation Satellite System, sistema utilizzato dalla Russia ma spesso contenuto anche in smartwatch e smartband, che utilizza 31 satelliti di cui 24 funzionanti;
  • GALILEO, sistema di posizionamento sviluppato in ambito europeo che è attivo dal 2016 e utilizza 30 satelliti in orbita sulla Terra;
  • BEIDOU, sistema cinese;
  • IRNSS, sistema indiano.

Ti ho parlato in primo luogo dei diversi tipi di GPS per una ragione ben precisa. Infatti, benché sviluppati con diverse tecnologie o con diversi scopi, tutte queste tipologie funzionano praticamente allo stesso modo.

Vediamo come! 😉

Come funziona il GPS?

La domanda è molto più che lecita. Sappiamo che un sistema come il GPS utilizza ben 31 satelliti in orbita per stabilire con una buona precisione la posizione di un dispositivo sulla Terra. Ma come fa?

I 31 satelliti del GPS orbitano a poco più di 20 Km di altezza dalla superficie terrestre, e ognuno contiene all’interno un super preciso orologio atomico. Come vedremo fra pochissimo, si tratta di un aspetto fondamentale. 🙂

Ciascun satellite invia di continuo un segnale radio contenente due parametri:

  • la sua posizione;
  • l’orario di trasmissione.

Quando sullo smartphone attivi la geolocalizzazione, in pratica stai chiedendo ai satelliti GPS di inviarti costantemente questo segnale con le due informazioni richieste.

Conoscendo la posizione dei satelliti, la loro distanza dal ricevitore, l’orario di invio e quello di ricezione, il sistema è in grado di determinare con una semplice triangolazione la posizione del tuo smartphone. 😉

Al fine di assicurare un calcolo pressoché privo di errori, sono tre le componenti che devono funzionare in perfetto accordo fra loro.

La prima è il segmento spaziale, ovvero i satelliti che orbitano intorno alla terra inclinati di 55° rispetto all’equatore.

La seconda è il segmento di controllo, cioè i cinque centri che gestiscono le informazioni tramite onde radio inviate da ciascun satellite.

L’ultima componente è il segmento di utilizzo, in pratica i ricevitori GPS presenti sulla Terra: dispositivi che utilizzi abitualmente nelle tue giornate. 😉

Vantaggi e svantaggi del GPS

Se ci pensi, il GPS è un sistema molto ingegnoso e che prova la sua utilità in tantissime occasioni, dalle più importanti a quelle del quotidiano.

Tuttavia, il GPS non ha soltanto vantaggi ma anche degli svantaggi di cui è necessario tenere conto.

Andando oltre gli ovvi pregi del poter stabilire la propria posizione, vediamo i primi:

  • rispetto alla connessione dati, se anche ci sono molti utilizzatori del GPS in uno spazio relativamente piccolo, la qualità del posizionamento non ne risente;
  • il GPS è indipendente dalla connessione dati e dalla ricezione telefonica, e continuerà a funzionare anche disattivando la rete dati del tuo smartphone.

Gli svantaggi del GPS, ma anche degli altri sistemi di posizionamento globale che abbiamo visto, sono:

  • il maggiore consumo di batteria in tutti i dispositivi che ne fanno uso, come smartphone e smartwatch;
  • il margine di errore che, a dispetto di una precisione relativamente alta del segnale, può comunque risentire di interferenze e oggetti.

Conclusioni

Come hai visto, dietro un semplice acronimo e uno strumento che usiamo tutti i giorni c’è un funzionamento tecnologico molto avanzato.

Satelliti in orbita, centri di controllo, orologi atomici e onde radio sono gli ingredienti che permettono di stabilire il posizionamento preciso di oggetti quali orologi intelligenti, smartphone e navigatori.

Ma non solo, il GPS è l’ingrediente principale per servizi come Google Maps, oggi diventati fondamentali, e gli altri software che consentono di tracciare itinerari e attività fisica. 🙂

Se volessi avere maggiori info sui dispositivi che integrano un modulo GPS o GLONASS, leggi pure le guide:

Per qualsiasi dubbio, invece, scrivimi pure nei commenti! 😉

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CEO & Founder di www.robadainformatici.it, vivo l'informatica come una passione. Di giorno aiuto le persone a sfruttare la tecnologia a proprio favore, nel tempo libero condivido queste fantastiche conoscenze in questo spazio, con il resto della rete.

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