Ajuda com GPS

O que é um GPS ?

GPS significa “Global Positioning System”, ou simplesmente, “Sistema de Posicionamento Global. Esta sigla, na verdade é oriunta de NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System). O sistema GPS foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA nos anos 60 e utilizava-se especificamente em fins militares. Em 1980, o então presidente Ronald Reagan liberou-o para uso geral, mas impôs um erro artificial que restringia a precisão à 100m, em média. Em maio de 2000, o presidente Bill Clinton acabou com esse erro proposital aumentando a precisão em até 10 vezes.

Basicamente, consiste de 24 satélites que orbitam a Terra à 20.000km de distância, com dois giros diários e que emitem simultaneamente sinais codificados para a superfície do planeta. À grosso modo, estes sinais emitidos dizem: -Oi, eu sou o satélite tal (nome), minha posição é tal (coordenada), a hora atual é tal. Quando o receptor, ou seja, o nosso GPS, recebe os sinais de 3 satélites, ele calcula a posição do aparelho através de uma equação matemática, nos dando a localização 2D. Ao recebermos os sinais de um 4^o satélite, teremos a nossa posição no espaço. Esses cálculos são possíveis através do mesmo princípio dos radares, ou seja, a distância é medida através da diferença de tempo do sinal emitido até a recepção deste sinal no GPS. Aí entram os erros...

Qual a Precisão do Sistema ?

Hoje em dia, nossos receptores possuem precisão de 1m até 100m. Esses erros se devem à dificuldade de medição do lapso de tempo entre a emissão do sinal e a sua recepção e deve-se a diversos fatores, tais como: perda de velocidade ao atravessar a atmosfera terrestre, prédios que refletem o sinal, número de satélites visíveis, erros no relógio do receptor e até erros orbitais dos satélites.

Em determinados locais do globo (NÃO é o caso do Brasil), existem bases fixas que recebem os sinais, corrigem e reenviam aos receptores, aumentando significativamente a precisão destes, estes são os chamados sistemas WAAS (Sistema de Aumento de Ampliação de Área) e o DGPS (Diferencial GPS).

Vale lembrar que a utilização dos tradicionais GPS´s é vedada para usos em transações comerciais, medições topográficas ou demarcações rurais, por motivos óbvios.

Para quê necessito de um GPS ?

Pode-se perguntar qual vai ser a utilização destes dados todos ? Para que quero saber minha posição no globo ? Se analisarmos friamente, a informação do posicionamento global em si, não vale absolutamente nada se não tivermos condições de processar esses dados.

O receptor na realidade é um pequeno computador que recebe, por exemplo, uma posição “A” neste exato momento e uma posição no próximo instante, calculando-se a diferença entre as posições, temos um movimento, ou seja, um deslocamento em relação ao tempo, ou ainda, o que chamamos de velocidade. Ainda nesse raciocínio, temos o deslocamento vertical, ascendente ou descendente, formando um gráfico altimétrico. Como esse deslocamento gerou uma mudança de posição, temos então uma direção, a qual podemos associar aos pontos cardeais, ou seja, uma bússola. Se nesse gráfico de movimento tivermos um traçado previamente referenciado, ou seja, um mapa, as possibilidades de utilização se multiplicam assustadoramente.

As unidades mais modernas contém ainda, em sua memória, programas para cálculo de horário do nascer do sol, pôr do sol, nascer da lua, pôr da lua, tabelas de pesca, tábua de marés, tudo referenciado à sua posição naquele momento.

O que são waypoints ?

Waypoints são pontos previamente marcados por você ou por qualquer outra pessoa que lhe forneça uma coordenada. Este dado é consiste de uma latitude e uma longitude, ou seja, a localização de uma reta vertical em relação ao meridiano de Greenwich e outra reta horizontal em relação à Linha do Equador. O Cruzamento dessas duas retas lhe fornece um ponto: o Waypoint.

Se você estiver passeando com seu GPS e chegar defronte à sua casa e quiser marcar esse ponto (waypoint), você clica em Mark e em Enter e terá as coordenadas de sua casa armazenadas na memória do aparelho. A capacidade de armazenagem varia de aparelho para aparelho, mas no caso do Garmim GPS Map 60CSx, por exemplo, o máximo é de 1000 pontos. Esses waypoints podem ser um cruzamento, uma ponte, o pico de um morro, uma curva perigosa, enfim, qualquer referência.

O que são Rotas ?

Digamos que você tenha armazenado na memória de seu GPS, três waypoints : A sua casa, a bicicletaria e o parque. Você decide ir da sua casa até a bicicletaria, depois ao parque e deverá retornar à sua casa. O GPS lhe permite montar rotas, ou seja, após você fornecer seu ponto inicial (a sua casa), a unidade solicita o próximo waypoint (a bicicletaria), e o próximo (o parque) e o ponto final (sua casa novamente). Após a inclusão destes dados, o GPS calcula a sua rota e lhe apresenta a direção e distância, partindo de sua casa até a bicicletaria em linha reta.

Aqui paramos um pouco para uma importante consideração: O GPS quando opera em modo de rota, ele NÃO conhece o caminho (nem você) até a bicicletaria, assim, como ele tem a coordenada, ele aponta sua seta para o waypoint e calcula a distância, sempre em linha reta. Conforme você for se deslocando até a bicicletaria existe a opção de marcar ou não o seu trajeto, mas isso já é outro assunto.

Quando a unidade se aproximar do primeiro waypoint (bicicletaria), ele vai lhe avisar através de alarmes sonoros a chegada e imediatamente após, o GPS já aponta para o próximo waypoint (parque). O processo se repete na chegada ao waypoint (parque), que na sequência, apontará para o waypoint final (sua casa).

Isso é navegação por Rotas. Caso você tenha optado por marcar o seu trajeto, ou seja, o caminho real percorrido, agora você terá um Track (trilha).

O que são Tracks ou Trilhas ?

Track ou trilhas são trajetos conhecidos pelo GPS, já marcados em outras situações ou compartilhados por outras pessoas que já passaram por aquele caminho. Quando a opção Track está selecionada, o GPS vai marcando um “pseudo-waypoint” a cada segundo (por exemplo), formando uma linha contínua ao longo do trajeto. Alguns aparelhos conseguem marcar até 10.000 desses “pseudo-waypoints”. Assim, teremos a reprodução fiel do trajeto que o aparelho percorreu, com velocidade, distância e todas as mudanças de direção que foram executadas.

Quando você montou a sua rota, saindo da sua casa, passando pela bicicletaria, pelo parque e retornando à sua casa, você ainda não tinha o trajeto, coisa que só foi possível após percorrer a “trilha”. Se ao chegar em casa você salvar o Track, você poderá refazê-lo a qualquer momento, seguindo exatamente os mesmos passos que fez na primeira vez, passando exatamente pelo mesmo caminho, com informações na tela do tipo: distância percorrida, velocidade atual, hora, distância até o final, hora de chegada prevista de acordo com sua velocidade, altitude, velocidade média e mais uma infinidade de informações customizáveis pelo usuário.