GPS – Um auxílio ao mergulho

Rede de satélites atuando em conjunto para fornecer a localização com precisão.

Informar direção, local e velocidade, são algumas das informações que um pequeno aparelho GPS pode dar. A sigla GPS significa Global Position System, ou em português, Sistema de Posicionamento Global.

Durante muitos anos, o homem sonhou com algum tipo de aparelho que lhe desse com precisão, suas coordenadas, ou melhor dizendo, em que local ele está.

O Departamento de Defesa Americano, decidiu investir em pesquisas militares, gastando um total de U$ 12 bilhões de dólares até que se chegasse à um resultado satisfatório, fazendo com que o homem desse um grande passo tecnológico.

GPSComo funciona um GPS ?

O GPS funciona no formato conhecido como “constelação”, onde 24 satélites trabalham em conjunto com algumas estações na Terra, para gerar as informações com maior precisão. Este sistema pode fornecer dados com precisão de “centímetros” quando se utiliza o GPS Diferencial, também conhecido como DGPS. A cada ano, os equipamentos estão cada vez menores e mais baratos, em virtude da minituarização e atualmente estão sendo utilizado em barcos, navios, aviões e até em carros.

O GPS trabalha na forma de triangulação dos satélites. Este “triângulo”, é a medição de um GPS usando o tempo de ação de um sinal de rádio com sincronismo, mais o posicionamento dos satélites em relação à Terra, também conhecido como posicionamento geoestacionário orbital.

Como exemplo, digamos que um GPS transmite um sinal para um satélite em órbita a uma determinada distância. Em seguida, fazemos uma transmissão de sinal a um outro satélite em órbita e que esteja à uma distância maior. Estaremos em algum ponto do alinhamento onde os dois raios se cruzam. Com os dados obtidos através do sinal enviado à um terceiro satélite que esteja em uma órbita mais próxima por exemplo, fechamos a interseção com os outros dois alinhamentos, obtendo assim, a informação de onde se está localizado em relação ao globo ou posicionamento global.

Você agora deve estar se perguntando como se faz a medição com um satélite que está flutuando no espaço ?

A resposta é simples: cronometrando o tempo que um sinal leva para retornar de um satélite.

Matematicamente falando, um sinal de rádio viaja à uma velocidade de 300.000 Km/h, necessitando assim, de pulsos muito precisos. Suponhamos que o GPS envie diversos pulsos de sinal com uma codificação, e ao mesmo tempo aguarda um retorno destes sinais provenientes do satélite para o qual foi enviado com as devidas codificações. Quando o sinal retorna ao GPS proveniente do satélite com a codificação enviada, este, irá calcular a diferença de tempo entre o envio e o recebimento deste mesmo sinal com a mesma codificação.

A grande garantia de um perfeito funcionamento deste sistema, é que os satélites trabalham com o chamado “Disparo de Pulsos Atômicos”, não havendo assim, erro nas transações das informações.

GPS-2Quanto ao DGPS, ou GPS diferencial, este trabalha com duas bases, sendo uma o satélite e uma base em terra. A base em terra, é a “chave” da margem de erro quase “0” (zero), pois amarra todas as medidas com uma referência em terra.

Random Code

O código aleatório é a parte fundamental do GPS, além de extremamente complicado, este código é enviado pelo sinal do GPS ao satélite para a identificação.

Um dos motivos principais desta codificação, é a garantia de que não haja acidentalmente uma sincronização de algum outro GPS em funcionamento, permitindo aos satélites trabalharem com milhares de requisições de GPS’s ao mesmo tempo.

Possíveis erros de leitura

Enquanto um sinal de GPS passa através de partículas carregadas da ionosfera e através do vapor d’água na troposfera, há um grande retardo que poderá ocasionar erros na leitura, mostrando assim, um posicionamento incorreto, com diferença de alguns metros.

Atualmente existem no mercado equipamentos mais avançados com “dual frequency” ou frequência dupla, onde o GPS trabalha com um sinal em paralelo, realizando um comparativo entre os dois sinais enviados com os dois recebidos, tirando a diferença entre os dos e exibindo um resultado melhor. Além disso, há um sistema em alguns modelos de GPS chamado GDOP ou Geometric Dilution Precision, que seleciona os satélites mais distantes para obter ângulos dos cruzamentos menos rasos.

GPS e o Mergulho

A esta altura, você já se questionou: o que esse artigo têm haver com o mergulho ?

Bom, aos mergulhadores que frequentemente saem em busca de aventuras, pesquisas, é muito interessante adquirir um aparelho desses, pois você mesmo poderá registrar os pontos de mergulho, localização de naufrágios, dentre outros. Além disso, não haveria mais a necessidade de marcar um local através de marcações visuais e/ou depender de alguém para levá-lo à um parcel por exemplo.

Por diversas vezes eu e minha equipe registramos novos pontos em locais onde uma marcação visual seria impossível de ser realizada, tendo em vista a distância do local em relação a terra por exemplo. Sempre que desejamos ir até um ponto como este, basta ligar o GPS, selecionar a marcação já cadastrada e esperar ele se conectar com os satélites e dizer a direção.

Um outro ponto importante, são os Pocket’s PC e os Palm’s, que além de um pequeno computador pessoal de mão, alguns modelos possuem módulos GPS que atuam em conjunto e com ótima precisão também.

Bom, agora que você já entendeu o funcionamento do GPS, é só aproveitar as facilidades que um aparelho desses pode lhe dar.

Clecio Mayrink
Nascido no Rio de Janeiro, ingressou no mergulho em 1987 pela CMAS e realizou Dive Master em 1990 pela PADI. Hoje é mergulhador Técnico Trimix (Mergulho Profundo) e de cavernas (Technical Cave Diver e Advanced Cave Side Mount / No Mount). É juiz internacional de apneia pela AIDA e foi membro da expedição de mapeamento da Lagoa Misteriosa em Bonito-MS em 2008. Foi o idealizador do site Brasil Mergulho criado em 1998 (MTB 0081769/SP), atuou como consultor para a ONU, UNESCO, além de diversos órgãos públicos no Brasil.