GPS, come funziona questa tecnologia dal punto di vista tecnico

La tecnologia GPS, acronimo di Global Positioning System, è davvero diffusissima, ed è ormai divenuta parte delle nostre vite.

Le tante utilità della tecnologia GPS

Come si può notare visitando le categorie dedicate di e-commerce di tipo “tech” come ByTecno, la grande maggioranza degli smartphone è di tipo GPS e tante delle App che ci è oggi possibile scaricare su sistemi Android e iOS fondano il loro funzionamento proprio su tale tecnologia.

Gli esempi, da questo punto di vista, sono tantissimi: il navigatore satellitare, che ci aiuta quando ci troviamo in una città che non conosciamo o comunque quando dobbiamo raggiungere un determinato luogo, si fonda appunto sulla tecnologia GPS, stesso dicasi per le App di fitness tracking, grazie a cui è possibile conoscere i percorsi compiuti e le relative performance, i servizi che consentono di produrre recensioni, che invitano l’utente a scrivere la propria opinione quando la sua presenza è stata rilevata all’interno del luogo interessato, e via discorrendo.

Tutti sappiamo che il GPS consente di geolocalizzare un dispositivo, che si tratti di uno smartphone o altro, e ciò ha spalancato appunto la possibilità di usufruire di tante funzioni preziose, ma come funziona tale tecnologia dal punto di vista tecnico? La risposta è molto interessante, andiamo a scoprirla!

La nascita della tecnologia GPS

Prima di tutto, un po’ di storia: la tecnologia GPS ha origine in ambito militare: nel 1973, infatti, essa sostituì l’analogo sistema Transit nell’esercito degli Stati Uniti, e per lungo tempo rimase una prerogativa militare.

Solo nel 1991 la tecnologia GPS fece il suo esordio in ambito civile e gli Stati Uniti, per questioni di sicurezza, scelsero di moderarne i livelli di precisione.

Oggi queste limitazioni non esistono più e tutti possono usufruire di un GPS estremamente preciso, con un livello di precisione di appena 10 metri rispetto alla localizzazione effettiva, dunque più che affidabile.

I “segmenti” su cui si fonda tale tecnologia

A livello tecnico, la ricezione di un segnale GPS dipende da 3 diverse tipologie di struttura, le quali sono denominate “segmenti”; andiamo a scoprire quali sono.

Il cosiddetto segmento spaziale corrisponde ai satelliti che ruotano attorno alla Terra: al momento se ne contano 31, tuttavia alcuni di essi sono utilizzati esclusivamente per scopi militari.

Sono proprio i satelliti ad essere protagonisti di questa tecnologia, rilevando le posizioni delle utenze e trasmettendole in tempo reale.

Il segmento di controllo corrisponde invece alle stazioni di controllo dei suddetti satelliti, le quali sono 8, collocate in diversi punti della Terra, unitamente a 4 antenne, anch’esse terrestri, che inviano al satellite gli aggiornamenti necessari.

Il segmento utente, infine, corrisponde ai terminali, dunque all’insieme di ricevitori GPS attivi nell’intero pianeta, includendo sia quelli militari che quelli civili.

Il funzionamento della tecnologia: la trilaterazione

Se si parla delle modalità tecniche di funzionamento della tecnologia GPS, è doveroso rimarcare il concetto cosiddetto di trilaterazione.

L’esatta posizione di un dispositivo, infatti, viene rilevata con tutta la precisione del caso attraverso i segnali radio generati da 3 diversi satelliti, i quali calcolano istantaneamente la distanza tra essi e la superficie terrestre.

Nell’elaborazione dei suoi dati, la tecnologia GPS tiene ovviamente conto anche dell’orario: nella grande maggioranza dei casi, infatti, l’orologio del ricevitore non è preciso, di conseguenza la tecnologia fa riferimento al segnale inviato da un quarto satellite, oltre ai 3 coinvolti nella trilaterazione di cui si è parlato, in modo che l’orario di rilevazione sia preciso ed oggettivo, indipendentemente da quale sia quello impostato sul dispositivo.