1. Satelliti e segnali:
* I satelliti GPS trasmettono costantemente segnali radio contenenti informazioni sulla loro posizione e sul tempo in cui il segnale è stato inviato.
* Un ricevitore GPS (come quello nel telefono) raccoglie questi segnali da più satelliti.
2. Misurazione della differenza di tempo:
* Il ricevitore misura con precisione il tempo impiegato per l'arrivo di ciascun segnale.
* Conoscendo la differenza di tempo tra ricevere i segnali da diversi satelliti e il tempo in cui sono stati inviati i segnali, il ricevitore può calcolare la distanza tra se stesso e ogni satellite.
3. Trilateration:
* Immagina una sfera attorno a ciascun satellite, che rappresenta la distanza calcolata.
* L'intersezione di queste sfere forma un singolo punto, che è la posizione del ricevitore.
* Tre satelliti forniscono tre sfere, risultando in un punto di intersezione unico.
4. Aggiunta di altitudine:
* Mentre tre satelliti sono sufficienti per determinare la posizione bidimensionale (latitudine e longitudine), è necessario un quarto satellite per calcolare l'altitudine.
* La quarta sfera del quarto satellite interseca i primi tre, individuando la posizione del ricevitore nello spazio 3D.
Concetti chiave:
* Sincronizzazione del tempo: Il tempismo accurato è fondamentale per il GPS. Gli orologi atomici a bordo dei satelliti offrono tempo estremamente preciso.
* Propagazione del segnale: La velocità delle onde radio (velocità della luce) viene utilizzata per calcolare la distanza.
* Calcoli geometrici: La trilaterazione è un concetto geometrico fondamentale utilizzato per determinare la posizione in base alle distanze.
In sintesi: Il GPS funziona combinando cronometraggio preciso, trasmissione del segnale radio e principio matematico della trilaterazione per determinare la posizione di un utente sulla terra.
