Come funziona il GPS

Il Sistema di Posizionamento Globale (Global Positioning System – GPS) è un sistema di localizzazione terrestre costituito da una costellazione di satelliti orbitanti attorno alla terra a una distanza di circa 20.000 km.

Il principio di funzionamento è semplice: calcolando il tempo che intercorre tra l'invio di un segnale da parte del satellite alla sua ricezione sulla terra si riesce a determinare la posizione del ricevitore.

Affinchè la misura sia corretta, quest'ultimo deve captare almeno quatto satelliti contemporaneamente in ogni istante.

In topografia, con i procedimenti di trilaterazione, si può determinare la posizione di un punto misurando la distanza fra questo ed alcuni punti di cui si conosce la posizione. Quest'ultima è individuata da coordinate plano-altimetriche, espresse nel sistema di riferimento entro cui verrà inquadrato il lavoro di rilevamento.

La determinazione della posizione di un punto nel sistema GPS viene effettuata in maniera del tutto analoga. Le coordinate vengono calcolate per qualunque posizione sulla terra attraverso la misurazione della distanza da un certo numero di satelliti alla posizione stessa - i satelliti fungono da punto di posizione precisa. 

Per calcolare le distanze fra il punto di cui si vuol determinare la posizione ed i satelliti che vengono presi in considerazione, il sistema GPS misura il tempo che delle onde radio emesse da ciascun satellite impiegano per raggiungere il punto in questione. Le onde radio viaggiano alla velocità della luce e cioè a circa 300.000 km al secondo. Nota questa velocità e conoscendo esattamente quando il segnale viene emesso e quando esso viene captato dal ricevitore collocato in corrispondenza del punto di interesse, si può determinare la distanza.

Naturalmente la misura di tale intervallo di tempo deve essere estremamente precisa, considerando che il segnale emesso dal satellite impiega soltanto circa 6/100 di secondo per giungere al ricevitore. La determinazione del tempo in maniera così precisa è resa possibile dalla disponibilità di orologi elettronici di altissima precisione a prezzi relativamente accettabili e da particolari tecniche di misura.