Come funziona il GPS

Il funzionamento dei sistemi di navigazione satellitare è concettualmente semplice. I satelliti trasmettono una sequenza di impulsi verso la terra. Gli impulsi contengono informazioni sulla posizione del satellite, sull’istante preciso in cui l’impulso è partito e sulla posizione degli altri satelliti. A differenza dei normali ricevitori satellitari, un ricevitore GPS può agganciare molti satelliti contemporaneamente. Conoscendo la velocità con cui viaggiano gli impulsi (la velocità della luce), si possono misurare le distanze tra i satelliti e il ricevitore. Il confronto dei tempi di ricezione di tre satelliti rispetto alla loro posizione, consente di stabilire le coordinate del ricevitore usando il metodo geometrico della trilaterazione. Un quarto satellite è necessario per sincronizzare l’orologio del ricevitore con l’orologio atomico dei satelliti (che ha una precisione molto elevata). In pratica tutti i vantaggi del GPS dipendono dalla precisione con cui viene sincronizzato il tempo tra satelliti e ricevitore.

La posizione e il numero dei satelliti in orbita permette una copertura globale di tutto il pianeta. Un ricevitore a terra "vede" sempre almeno 4 satelliti, ma generalmente ne riceve non meno di 6. Il tipo di trasmissione ad impulsi codificati permette di coprire una vasta area usando antenne riceventi non direttive (le antenne non direttive possono ricevere da molte direzioni; le antenne direttive ricevono da una direzione precisa come ad esempio le parabole) molto compatte.