Tudo acerca do sistema GPS

…e basta com este raio de Cretinovirus, uma pausa pro favor! Vamos falar de GPS, o sistema que Google (entre outros) utiliza para saber tudo acerca dos nossos movimentos. Como funciona? Eu sei que muitos entre os Leitores sabem isso, mas alguns podem não saber. E mesmo que todos saibam, paciência.

Uma vez, para nos orientarmos numa nova cidade, tínhamos que ir a um cruzamento e encontrar os sinais estradais; ou, sem estes últimos, observar atentamente um mapa; ou ainda parar um transeunte e perguntar “Oi, tu, indígena, que raio de lugar é este?”. Caso contrário teria sido impossível obter pontos de referência. Esses tempos já passaram, uma vez que podemos utilizar os satélites GPS para chegar a qualquer destino: basta ligar o nosso smartphone para saber imediatamente onde estamos, com as coordenadas exactas, navegando até o destino e transmitindo tudo à Google que memoriza e partilha com quem não sabemos.

Os satélites

Por detrás deste milagre da tecnologia moderna existe um sistema muito sofisticado que, antes da sua utilização diária, era uma prerrogativa dos serviços militares dos EUA. Tal como aconteceu com a Internet, a tecnologia GPS nasceu por razões militares, para facilitar a orientação do exército em territórios estrangeiros. GPS significa Global Positioning System e é formado por uma rede de 27 satélites artificiais em órbita da Terra.

Destes 27 satélites, 24 são utilizados enquanto os restantes três são “de reserva” e entram em funcionamento em caso de falha de um dos 24 principais. De acordo com a disposição destes satélites, pelo menos quatro deles são sempre visíveis no céu acima das nossas cabecinhas, em qualquer altura e em qualquer parte do mundo. Ok, são demasiado pequenos nós para vê-los a olho nú, mas os nossos smartphones conseguem.

Juntamente com os satélites em órbita, existem também cinco estações de monitorização na Terra: a estação principal (no Colorado, EUA) e quatro outras localizadas em locais mais distantes que se situam perto do Equador. Estas estações recolhem os dados dos satélites e transmitem tudo para a estação principal que os interpreta, os fixa e os transmite de volta aos satélites GPS.

Embora este complexo se destinasse inicialmente a uso militar, como lembrado, os Estados Unidos (que são generosos por natureza) abriram o sistema em 1983 para uso civil e é graças a esta concessão que hoje podemos utilizar os tais satélites para encontrar o caminho certo sem perturbar os transeuntes.

Como funciona o GPS

Mas tudo isso não explica como funciona o GPS: há os 24 satélites, há a estação principal na Terra, mas depois? Como é que dispositivos móveis, navegadores e antenas utilizam o GPS para saber exactamente onde estamos? E porque é que o sinal GPS por vezes não consegue captar?

Um dispositivo como o nosso smartphone, que é um receptor GPS, recebe os dados dos satélites. Cada satélite diz ao smartphone qual a distância entre este último e o próprio satélite. Usando esta distância, o dispositivo GPS calcula a posição usando uma técnica de processamento geométrico chamada de triangulação.

Em termos simples, o GPS funciona da seguinte forma: imaginando ficar perdido numa estrada deserta. Ligamos para um amigo em Madrid e este diz “Olha, querido, estás a 300 quilómetros de mim”. Se sabe onde estamos poderia também dizer para onde ir, mas não, não ajuda e é assim que descobrimos as verdadeiras amizades. Depois chamamos um segundo amigo em Barcelona que diz estar a 250 quilómetros de nós. Chamamos um terceiro amigo que diz estar à 100 quilómetros de nós. Moral: não temos amigos, só três desgraçados que gozam connosco.

Mas nós somos espertos como morcegos num mercado do peixe, então pegamos num mapa e desenhamos um círculo de 300 km de diâmetro com o centro em Madrid. Depois desenhamos um segundo círculo de 250 km de diâmetro com centro em Barcelona. E a seguir o terceiro círculo de 100 km de diâmetro e centro na casa do terceiro amigo em Pamplona que já está arrependido e tenta ligar de volta mas já é tarde, nós desligamos o smartphone, epá, estamos a brincar ou quê?

Agora, pegamos no mapa e observamos: os três círculos se intersectam num único ponto e, maravilha!, aquela é a nossa posição. Estamos em Calatayud, no meio da meseta espanhola, onde há um calor infernal (no Verão; no Inverno está um frio danado) e um pequeno restaurante que serve uma carne rija como a pedra (sério!).

Esta, em síntese, é a técnica utilizada pelo sistema GPS, a técnica da triangulação. Uma vez que os satélites funcionam num espaço em três dimensões, é preciso imaginar a intersecção de esferas em vez de círculos, pelo que as fórmulas são um pouco mais complexas, mas o conceito é exactamente o mesmo.

Como não funciona o GPS

Atenção: uma coisa que poucos entendem é que os satélites não conhecem a nossa posição e nunca vão conhece-la. Isso deve-se, entre as outras coisas, ao facto do GPS ter nascido como instrumento militar, no qual é vital o silêncio rádio para não revelar a posição das tropas no terreno: o nosso smartphone não envia sinal nenhum para o satélite. Doutro lado, imaginem o número de navegadores espalhados pelo Mundo e, consequentemente, a monstruosa quantidade de dados que seria preciso gerir simultaneamente.

O que os satélites fazem é enviar em continuação um sinal com os dados da posição deles. É o nosso smartphone (ou outro navegador qualquer) que faz a triangulação com os sinais de quatro satélites e estabelece a nossa posição com a triangulação.

Este sistema tem uma grande vantagem: não há limite ao número de dispositivos que podem utilizar o sinal emitido pelos satélites. São os dispositivos que recebem o sinal dos satélites que fazem o trabalho todo (cálculo da posição), o satélite nada recebe e nada calcula, apenas emite.

É por esta razão que Google consegue espiar os utilizadores também com o sistema GPS desligado: os satélites não são precisos. O que Google faz é a triangulação com as antenas que difundem o sinal da telefonia móvel (em particular o WiFi). O princípio é idêntico ao descrito acima, só que utiliza as antenas terrestres e não os satélites, pelo que Google consegue rastrear os utilizadores também quando não é estabelecida uma ligação wireless, quando não há uma ligado à rede de dados e mesmo quando o cartão SIM não está inserido mas há uma ligação WiFi activa.

(em 2017, Google declarou ao jornal americano Quartz que esta geolocalização teria o simples objectivo de melhorar a velocidade das notificações e as mensagens push. Não havia dúvidas: é para o nosso bem, como sempre).

Não pega!

Para obter dados GPS precisos, a maioria dos dispositivos GPS tenta ligar-se a pelo menos quatro satélites ao mesmo tempo. Se é possível encontrar a nossa posição num mapa com três círculos, com quatro o resultado será ainda mais preciso. E é mesmo desta forma que pensa o sistema GPS. Esta é a principal razão pela qual, por vezes, é preciso alguns tempos antes de conseguir obter a nossa posição no navegador. Prédios altos, por exemplo, podem “obscurar” um ou mais satélites e o GPS entra em crise.

Problema: o GPS consome muita bateria. Normal: os numerosos cálculos para compensar o atraso do sinal entre os satélites e os receptores provoca um elevado consumo que leva a uma rápida descarga da bateria. Não há nada a fazer, desliguem a geolocalização quando não for precisa e o vosso smartphone magicamente ganhará horas de autonomia extra. E não fiquem com pena de Google: conseguirá saber a vossa posição na mesma.

As empresas que produzem os navegadores GPS, utilizando bases de dados, combinam a detecção das coordenadas GPS com a localização de ruas, casas, lojas e locais de interesse em mapas pré-instaladas, permitindo procurar um ponto geográfico apenas ao escrever a rua ou a localização e não as coordenadas como a longitude e latitude. Há várias aplicações gratuitas para Android, não há necessidade nenhuma de gastar dinheiro; se não estiverem preocupados com o trânsito em tempo real, podem escolher um navegador que funcione offline (sem ligação internet, apenas com a geolocalização activa) e com mapas gratuitas.

Mais GPS?

Última dica: são cada vez mais os smartphones que conseguem captar os sinais emitidos pela rede Glonass, o GPS russo. Optem por estes dispositivos se precisarem dum sistema de geolicalização pois desta forma terão à disposição dois sistemas e não apenas um.

Outras redes de geolocalização disponíveis (testadas com o meu smartphone) são a europeia Galileo, a chinesa Baidu e a japonesa QZSS, mas tudo isso depende da posição no globo do Leitor. Para saber quais os satélites visíveis do vosso País, podem utilizar a aplicação gratuita GPS Test (que, contrariamente ao nome, não analisa apenas os dados da rede GPS).

Ok, é tudo. Agora voltamos ao pânico com algo acerca do Cretinovirus.

 

Ipse dixit.

4 Replies to “Tudo acerca do sistema GPS”

  1. O problema do GPS é que as pessoas ficam desorientadas feito barata tonta no verão saindo do bueiro e com o tempo, parece que elas são baratas tontas sem GPS.

  2. Olá Max e todos: eu achava muito estranho que ao consultar a rede de algum amigo ou amiga meus, eu encontrava: fulano esteve na ferragem X, fulana encontra-se no km tal da Br 401, beltrano esteve na farmácia y, como mapinha e tudo. Uns poucos não tinham esse “serviço”. Ao perguntar se eles sabiam porque desse “serviço”, simplesmente davam de ombros e que haviam consentido. Deram tal resposta afirmativa “só para ver como é que era”. Conclui que o amigo ou amiga com tal postura são mais estúpidos do que eu. Daí que brasileiros (as) em geral adoram esse tipo de total perda de privacidade, que invariavelmente confundem com segurança, e pelo que qualquer coleira que prender essas pessoas, segui-las, esmiuçar suas vidas, escancarar seus segredos, será totalmente bem vindo, um serviço a mais para o próprio bem delas, como dizes, Max.

    A propósito, aproveito o espaço para comentar as críticas mais ou menos generalizadas a cerca da minha atitude, com relação às vacinas. Compreendo, aceito e agradeço suas opiniões, e quem sabe preocupação com a minha saúde. Não se trata de justificar, mas tentar explicar meu comportamento, que continua absolutamente radical. Um comentarista mencionou (creio que foi o Nuno, mas não tenho certeza) : ” o Brasil assusta”. E assusta mesmo, não só hoje, por ocasião da “pandemia”, mas assustou sempre. E eu nasci e vivo neste país que assusta, ou o Brasil não é para iniciantes. De forma que as falcatruas médicas, hospitalares, sanitárias, de vacinação compulsória etc são muito, mas muito mais profundas do que aquelas onde a maioria dos comentaristas vive, em Portugal. Na dúvida, eu não arrisco, pois a probabilidade de enfermar-me será a mesma, aderindo ou não à vacinação, e talvez se desenvolva em mim até a doença que diz eliminar.
    Me dirão que eu não conheço o vosso país para tecer comparações a cerca de. É verdade; a Europa é o lugar que menos conheço (7 vezes em Portugal, 7 também na Espanha e 1 na Itália, em função de amizades, mais que outra coisa). Mas, asseguro-lhes que foi o suficiente para fazer afirmações desta monta.
    Até considero que faria muito bem a qualquer um, viver aqui uns anos. É o laboratório dos infernos, mas nunca me arrependi de ter nascido aqui, pois o que tenho aprendido neste país e nos da América Latina, porque não, formam uma experiência como poucas, sem pretensão, nem arrogância.

  3. Olá Max: hoje percebo uma leve modificação. Pepe Escobar começa a falar para os brasileiros metade do que falastes sobre corona virus. E isso é novo, pelo menos para ouvintes brasileiros. Um ou outro blogueiro mais espertinho começa a por em dúvida a necessidade de isolamento absoluto, o significado real da “pandemia”, enfim, o coro já não é em uníssono.
    Uma atendente de padaria discute com a colega sobre o uso das tais focinheiras. Eu entro na conversa dando os meus pitacos, e ela me diz meio escondida: “mas a gente não pode falar!”
    São situações comparáveis a vacinas: a postura majoritária é quase unânime, com todo apoio visível dos cientistas. acadêmicos, políticos etc. Quem admite que a vacina é mais um produto da indústria farmacêutica, uma mercadoria com finalidades financeiras, de teste e outras, quem se opõe não é aceito pela maioria, e os cientistas, médicos etc que escrevem chamando a atenção que a vacina é placebo, e muitas vezes tóxica, não tem espaço nos meios de comunicação.

Obrigado por participar na discussão!

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