Cos'è il GPS e come funziona?

Tutti i sistemi di navigazione per auto, le app di guida e le app di navigazione mobile come Google Maps si affidano al GPS per portarci dal punto A al punto B. Ma cos'è il GPS e come funziona?

Cos'è il Global Positioning System?

Il Global Positioning System (GPS) è un sistema di navigazione di proprietà del governo degli Stati Uniti che si compone di tre segmenti principali:

·       Lo Space Segment è un sistema di navigazione di almeno 31 satelliti, 24 (o più) dei quali normalmente in volo e operativi. Questi satelliti volano all'interno dell'orbita terrestre a un'altitudine di 12.550 miglia. Ogni singolo satellite di solito circonda la Terra due volte al giorno.

·       Il Segmento di controllo è una rete internazionale di stazioni di controllo che traccia, monitorano e mantengono i satelliti in orbita. Queste stazioni di controllo possono anche inviare dati o comandi ai satelliti. Il segmento di controllo è composto da 16 stazioni di monitoraggio, due stazioni di controllo principali (una principale e una alternativa) e 11 antenne di comando e controllo (quattro antenne di terra e sette stazioni di monitoraggio remoto dell'Air Force Satellite Control Network).

·       Il segmento utenti è per i civili e i nostri dispositivi GPS, noti anche come ricevitori GPS poiché ricevono segnali dai satelliti in orbita per individuare le nostre posizioni.

Una persona seduta in auto con un tablet utilizza un'app con localizzatore GPS.

Chi ha inventato il GPS?

Le quattro persone solitamente accreditate per l'invenzione del GPS sono Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton e Gladys West. Secondo Lemelson-MIT, è stato Getting a concepire per primo il GPS come lo conosciamo oggi come un concetto che implica l'uso di un sistema di satelliti per produrre dati di posizionamento precisi per oggetti in rapido movimento come missili e aeroplani".

Il contributo di Parkinson al GPS arrivò nel 1972, quando assunse il ruolo di guida nella direzione del programma GPS del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. In questo ruolo, Parkinson è stato in grado di basarsi sulle idee originali di Getting. Nel 1978, il progetto di sviluppo GPS di Parkinson, noto come sistema GPS NAVSTAR, era stato completato e accurato entro tre metri.

Roger L. Easton ha anche contribuito allo sviluppo del GPS ed è stato definito il "padre del GPS". Il contributo di Easton è stato il risultato della risoluzione di un problema relativo al monitoraggio dei satelliti. Nel tentativo di sincronizzare i tempi delle stazioni di localizzazione, Easton ha sviluppato un sistema di navigazione basato sul tempo posizionando gli orologi nei satelliti, consentendo loro di rilevare con maggiore precisione la posizione esatta degli utenti a terra. Easton ha chiamato questo sistema "Timation" e gli Stati Uniti Il Dipartimento della Difesa ha finito per incorporare le sue caratteristiche nello sviluppo del Global Positioning System.

Ultimo ma non meno importante, anche il matematico Gladys West è accreditato per il suo contributo allo sviluppo del GPS. Il contributo di West è stato il suo lavoro nello sviluppo di un modello della Terra che teneva conto delle variazioni nella forma della Terra causate dalla gravità e da altre forze. Il modello della Terra di West è ampiamente considerato un elemento fondamentale del progetto GPS.

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