O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema mundial de radionavegação formado a partir da constelação de 24 satélites e suas estações terrestres. O Sistema de Posicionamento Global é financiado e controlado principalmente pelo Departamento de Defesa dos EUA (DOD). O sistema foi inicialmente projetado para a operação das forças armadas dos EUA. Hoje, porém, também existem muitos usuários civis de GPS em todo o mundo. Os usuários civis podem usar o Serviço de Posicionamento Padrão sem qualquer tipo de cobrança ou restrição.

O rastreamento do Sistema de Posicionamento Global é um método de descobrir exatamente onde algo está. Um sistema de rastreamento GPS, por exemplo, pode ser colocado em um rastreamento de veículos em natal, telefone celular , rastreador para maquinas. bloqueador para moto,  ou em dispositivos GPS especiais, que podem ser uma unidade fixa ou portátil. O GPS funciona fornecendo informações sobre a localização exata. Também pode rastrear o movimento de um veículo ou pessoa. Assim, por exemplo, um sistema de rastreamento GPS pode ser usado por uma empresa para monitorar a rota e o progresso de um caminhão de entrega, e pelos pais para verificar a localização do filho ou até para monitorar ativos de alto valor em trânsito.

Um sistema de rastreamento GPS utiliza a rede GNSS (Global Navigation Satellite System). Esta rede incorpora uma variedade de satélites que usam sinais de microondas que são transmitidos aos dispositivos GPS para fornecer informações sobre localização, velocidade do veículo, tempo e direção. Portanto, um sistema de rastreamento GPS pode fornecer dados de navegação históricos e em tempo real em qualquer tipo de viagem.

O GPS fornece sinais especiais de satélite, processados ​​por um receptor de um rastreador em natal. Esses receptores GPS não apenas rastreiam a localização exata, mas também calculam velocidade e tempo. As posições podem até ser calculadas em vistas tridimensionais com a ajuda de quatro sinais de satélite GPS. O segmento espacial do sistema de posicionamento global consiste em 27 satélites GPS em órbita terrestre. Existem 24 satélites operacionais e 3 extras (no caso de um falhar) que se movem pela Terra a cada 12 horas e enviam sinais de rádio do espaço que são recebidos pelo receptor GPS.

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O controle do sistema de posicionamento consiste em diferentes estações de rastreamento de veículos localizadas em todo o mundo. Essas estações de monitoramento ajudam a rastrear sinais dos satélites GPS que orbitam continuamente a Terra. Os veículos espaciais transmitem sinais portadores de microondas. Os usuários dos Sistemas de Posicionamento Global possuem receptores GPS que convertem esses sinais de satélite para que se possa estimar a posição, velocidade e tempo reais.

A operação do sistema é baseada em um princípio matemático simples chamado trilateração. A trilateração se divide em duas categorias: Trilateração 2-D e Trilateração 3-D. Para fazer um cálculo matemático simples, o receptor GPS deve saber duas coisas. Primeiro, ele deve saber que a localização do local deve ser rastreada por pelo menos três satélites acima do local. Segundo, ele deve saber a distância entre o local e cada um desses Veículos Espaciais. Unidades que possuem vários receptores que captam sinais de vários satélites GPS ao mesmo tempo. Essas ondas de rádio são energia eletromagnética que viaja na velocidade da luz.

Um sistema de rastreamento GPS pode funcionar de várias maneiras. Do ponto de vista comercial, os dispositivos GPS geralmente são usados ​​para registrar a posição dos veículos durante suas viagens. Alguns sistemas armazenam os dados no próprio sistema de rastreamento GPS (conhecido como rastreamento passivo) e alguns enviam as informações para um banco de dados ou sistema centralizado via um modem dentro da unidade de sistema GPS regularmente (conhecido como rastreamento ativo) ou 2- Caminho GPS.

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Um sistema de rastreamento GPS passivo monitorará a localização e armazenará seus dados em viagens com base em certos tipos de eventos. Assim, por exemplo, esse tipo de sistema de GPS pode registrar dados como onde o dispositivo viajou nas últimas 12 horas. Os dados armazenados nesse tipo de sistema de rastreamento GPS geralmente são armazenados na memória interna ou em um cartão de memória, que pode ser baixado em um computador posteriormente para análise. Em alguns casos, os dados podem ser enviados automaticamente para download sem fio em pontos / horas predeterminados ou podem ser solicitados em pontos específicos durante a viagem.

Um sistema de rastreador para moto GPS ativo também é conhecido como sistema em tempo real, pois esse método envia automaticamente as informações no sistema GPS para um portal ou sistema central de rastreamento em tempo real. Esse tipo de sistema geralmente é uma opção melhor para fins comerciais, como rastreamento ou monitoramento de pessoas, como crianças ou idosos, pois permite que um profissional de saúde saiba exatamente onde estão seus entes queridos, se estão no horário e se estão onde estão. eles deveriam estar durante uma jornada. Essa também é uma maneira útil de monitorar o comportamento dos funcionários enquanto eles realizam seu trabalho e de otimizar processos e procedimentos internos para frotas de entrega.

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O rastreamento em tempo real também é particularmente útil do ponto de vista da segurança, pois permite que os proprietários do veículo identifiquem a localização exata de um veículo a qualquer momento. Além disso, o sistema de rastreamento GPS no veículo poderá ajudar a polícia a descobrir para onde o veículo foi levado se foi roubado.

Rastreamento de celular

O desenvolvimento da tecnologia de comunicações há muito tempo ultrapassa a única capacidade de acessar outras pessoas quando elas são móveis. Hoje, os dispositivos de comunicação móvel estão se tornando muito mais avançados e oferecem mais do que a capacidade de apenas manter uma conversa. O rastreamento por GPS do celular é um desses avanços.

Todos os celulares transmitem constantemente um sinal de rádio, mesmo quando não estão em uma ligação. As empresas de telefonia celular conseguiram estimar a localização de um telefone celular por muitos anos usando informações de triangulação das torres que receberam o sinal. No entanto, a introdução da tecnologia GPS nos telefones celulares fez com que o rastreamento por GPS agora torne essas informações muito mais precisas.

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Com a tecnologia GPS agora mais comum em muitos smartphones novos, isso significa que a localização de qualquer pessoa portadora de um smartphone com GPS pode ser rastreada com precisão a qualquer momento. O rastreamento GPS do telefone celular pode, portanto, ser um recurso útil para proprietários de empresas, pais, amigos e colegas de trabalho que desejam se conectar. O GPS Tracking Apps (www.gpstrackingapps.com) fornece um conjunto de aplicativos para iPhone, iPad, Android, Blackberry e o mais recente sistema operacional da Samsung, todos os quais podem ser usados ​​para rastrear um ao outro em um portal de rede social baseado em localização ou em telefone para telefone.

A tecnologia de localização baseia-se na medição de níveis de energia e padrões de antena e usa o conceito de que um telefone celular sempre se comunica sem fio com uma das estações base mais próximas; portanto, se você sabe com qual estação base o telefone se comunica, você sabe que o telefone está perto da respectiva estação base.

Os sistemas avançados determinam o setor em que o telefone celular reside e estimam aproximadamente a distância da estação base. Aproximações adicionais podem ser realizadas interpolando sinais entre torres de antena adjacentes. Os serviços qualificados podem atingir uma precisão de até 50 metros em áreas urbanas onde o tráfego móvel e a densidade das torres de antena (estações base) são suficientemente altos. Áreas rurais e desoladas podem ver quilômetros entre as estações-base e, portanto, determinar locais com menos precisão.

Localização GSM é o uso de multilateração para determinar a localização de telefones celulares GSM, geralmente com a intenção de localizar o usuário.

Os sistemas baseados em localização podem ser amplamente divididos em:

Baseado em rede
Baseado no telefone
Híbrido

Baseado em rede

As técnicas baseadas em rede utilizam a infraestrutura de rede do provedor de serviços para identificar a localização do aparelho. A vantagem das técnicas baseadas em rede (do ponto de vista da operadora móvel) é que elas podem ser implementadas de forma não intrusiva, sem afetar os aparelhos.

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A precisão das técnicas baseadas em rede varia, com a identificação de células como a menos precisa e a triangulação como a mais precisa. A precisão das técnicas baseadas em rede depende intimamente da concentração de células da estação base, com os ambientes urbanos atingindo a maior precisão possível.

Baseado no telefone

A tecnologia baseada no aparelho requer a instalação do software cliente no aparelho para determinar sua localização para fins do E-911. Essa técnica determina a localização do aparelho, calculando sua localização através da identificação de células, pontos fortes do sinal das células domésticas e vizinhas, que são continuamente enviadas para a operadora. Além disso, se o aparelho também estiver equipado com GPS, as informações de localização significativamente mais precisas serão enviadas do aparelho para a operadora.

Essa tecnologia requer a instalação de software cliente no telefone celular, que atua como sua maior desvantagem, pois é difícil instalar um software em um telefone celular sem o consentimento do usuário. Mais importante, o software deve ser compatível com vários sistemas operacionais. Requer a cooperação ativa do assinante móvel, bem como software que deve ser capaz de lidar com os diferentes sistemas operacionais dos aparelhos. Normalmente, smartphones, como um baseado em Symbain, Windows Mobile, iPhone / iPhoneOS ou Android, poderiam executar esse software.

Híbrido

Os sistemas híbridos de ososeting usam uma combinação de tecnologias baseadas em rede e em aparelhos para determinar a localização. Um exemplo seria o GPS assistido, que usa informações de GPS e de rede para calcular a localização. As técnicas baseadas em híbridos fornecem a melhor precisão das três, mas herdam as limitações e os desafios das tecnologias baseadas em rede e em aparelhos.

Exemplos de tecnologias LBS (Location-Based Service) incluem:

Identificação de células – A precisão deste método pode ser tão boa quanto algumas centenas de metros nas áreas urbanas, mas tão ruim quanto 35 km nas áreas suburbanas e zonas rurais. A precisão depende do alcance conhecido da estação base de rede específica que atende o aparelho no momento do posicionamento.
Identificação Avançada de Células – Com esse método, é possível obter uma precisão semelhante à Identificação de Células, mas para áreas rurais, com setores circulares de 550 metros.
U-TDOA -Uplink- Diferença horária de chegada – A rede determina a diferença horária e, portanto, a distância entre cada estação base e o telefone celular.
TOA – Hora de chegada – Esta tecnologia usa o tempo absoluto de chegada a uma determinada estação base e não a diferença entre duas estações.
AOA – Ângulo de chegada – O mecanismo AOA localiza o celular no ponto em que as linhas ao longo dos ângulos de cada estação base se cruzam.
A diferença de tempo observada aprimorada por E-OTD é semelhante à U-TDOA, mas a localização é estimada usando medições feitas pelo telefone celular, e não pela estação base.
GPS assistido – Uma tecnologia amplamente baseada em GPS, que usa uma estação terrestre mantida pelo operador para corrigir erros de GPS causados ​​pela atmosfera / topografia. A tecnologia de posicionamento por GPS assistido normalmente recorre aos métodos de posicionamento baseados em células quando em ambientes fechados ou em um ambiente de desfiladeiro urbano.
Híbrido – Como mencionado acima, os sistemas de posicionamento híbrido usam métodos diferentes, dependendo de quais sinais estão disponíveis localmente.

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Importância dos sistemas de GPS

O GPS é importante, pois ajuda você a descobrir onde está e para onde está indo quando viaja de um lugar para outro. A navegação e o posicionamento são atividades importantes, mas complicadas, que o GPS facilita. Depois que o GPS localiza sua posição, ele começa a rastrear outros fatores, como velocidade, rumo, trilhas, distância da viagem, hora do nascer e do pôr do sol, distância do destino e vários outros detalhes. O GPS usa estrelas “artificiais” como pontos de referência para calcular posições precisas em questão de metros. No entanto, com formas recentes de GPS, você pode fazer medições muito melhores do que as leituras de centímetros. Assim, é com a ajuda do GPS que você pode fornecer um endereço único e especificado para cada metro quadrado do planeta. Atualmente, o GPS encontra seu caminho em carros, aviões, barcos, equipamentos de construção, smartphones, laptops e sapatos (www.gpsshoe.com) e cintos. Além disso, o sistema de rastreamento GPS instalado no telefone pode ajudar bastante um indivíduo a obter informações automatizadas de GPS através de seus telefones celulares.

 

Referência