Dispositivos de sistema de posicionamento global (GPS) triangulam sua posição calculando o sinal do seu dispositivo para dois ou mais satélites. Quando você está em movimento, sua direção no solo pode ser calculada em relação ao norte verdadeiro; isso é chamado de seu ângulo de rota (track angle).
Um ângulo de rota GPS é definido como uma medição da direção em que um veículo está se movendo, que também determina a velocidade média. Não é a mesma coisa que a direção para a qual o veículo está apontado. O ângulo de rota às vezes é chamado de "rumo" (heading), embora isso seja tecnicamente incorreto. Rumo deve ser calculado com base na direção para a qual seu dispositivo está apontando (como com uma bússola magnética) e, portanto, não pode ser determinado a partir da direção em que você está se movendo (tecnicamente chamado de "vetor velocidade").
A triangulação GPS pode ser usada para identificar sua localização em uma grade geográfica — comumente uma sobreposição de mapa, que pode fornecer direções de direção ou caminhada em tempo real. Seu ângulo de rota é determinado com base em medições subsequentes de sua localização ao longo do tempo, o que determina sua direção e velocidade média.
Sistemas de posicionamento global funcionam conectando-se a satélites em órbita geoestacionária sobre o equador da Terra. Geoestacionário significa que o satélite permanece na mesma localização em relação ao solo, em sincronia com a rotação da Terra. Em teoria, isso fornece alcance global a dispositivos GPS; na prática, linha de visão para pelo menos um satélite é necessária.
Dispositivos GPS tornaram-se cada vez menores desde sua introdução e agora podem ser incluídos em um único chip de computador. Isso permite sua inclusão em dispositivos portáteis como celulares ou PDAs.
Dispositivos GPS devem corrigir muitas fontes potenciais de erro ao calcular sua posição, incluindo desvio do seu sinal através da atmosfera terrestre e distância variável da sua localização para dois ou mais satélites. Mesmo a velocidade da luz não é rápida o suficiente para evitar discrepâncias de microssegundos entre o momento em que seu dispositivo GPS registra com os satélites, e esses microssegundos devem ser contabilizados antes que sua localização possa ser calculada.
Surpreendentemente, a triangulação GPS serve como prova adicional da teoria da relatividade de Einstein. Einstein previu que o tempo passaria de forma diferente para objetos em movimento a velocidades maiores, e satélites GPS provam isso: a mais de 13.800 km/h, efeitos relativísticos fazem com que relógios a bordo dos satélites funcionem com uma diferença de 38 milionésimos de segundo por dia. Engenheiros de GPS contornam isso definindo deliberadamente a frequência dos relógios a bordo para rodar mais devagar que o tempo real quando o satélite está em repouso, o que faz com que seus relógios funcionem em sincronia com medições terrestres.
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