O que é GPS?

Por Jonathan D. Machado
01 jun 2012 - 14h 22

Durante séculos, a bússola foi utilizada como principal instrumento de orientação por qualquer um que quisesse se aventurar por locais desconhecidos, seja na terra, no mar ou no ar. Porém, a chegada da era espacial trouxe uma tecnologia que acabou deixando obsoleta não só a bússola, mas também até mesmo o ato de pedir informações na rua: o GPS.

Continue acompanhando esta matéria do Tecmundo e descubra um pouco mais sobre a tecnologia que faz com que você jamais se perca.

Como funciona

O GPS, ou Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global), é um elaborado sistema de satélites e outros dispositivos que tem como função básica prestar informações precisas sobre o posicionamento individual no globo terrestre.

Concepção artística de um satélite de GPS (Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

O sistema está plenamente ativo desde 1995 e foi criado pelo Departamento de Defesa Americano para fins militares, mas também pode ser aproveitado no meio civil, principalmente na aviação. Uma constelação de 24 satélites é o elemento principal do aparato, enviando informações para que qualquer dispositivo receptor calcule sua posição usando um processo chamado de trilateração.

Neste processo, um mínimo de quatro satélites que estejam próximos do receptor fica constantemente enviando sinais de rádio, contendo a posição atual do satélite e o instante (tempo) em que aquele pulso foi emitido.

O cálculo é feito comparando o tempo em que o sinal foi enviado com o momento em que ele foi recebido. Considerando que a radiofrequência viaja na velocidade da luz e aplicando algumas correções, é possível determinar a distância exata entre o receptor e o satélite.

Cruzando essa informação com a de três outros satélites na área, obtêm-se a posição do receptor. Além da latitude e longitude, o sistema de trilateração também permite saber a altura do receptor em relação ao nível do mar.

Aplicações

O serviço GPS é útil em praticamente todas as situações e profissões em que seja necessário obter uma localização precisa, incluindo viagens em alto-mar, expedições em áreas remotas da terra e, principalmente, em todas as áreas da aviação.

Outra aplicação bastante explorada é a localização dentro das cidades, permitindo que motoristas se localizem sem complicações com a ajuda do mapa equipado no aparelho. O mercado de receptores GPS para veículos teve uma grande alta no Brasil nos últimos anos, sendo que hoje é possível encontrar aparelhos por menos de R$ 200.

O futuro do GPS

Modernizações no atual sistema de posicionamento global são realizadas constantemente, sendo que novas gerações de satélites têm sido lançadas para substituir os primeiros equipamentos em órbita, além de implementar novas tecnologias.

Além do GPS, vários outros aparatos de posicionamento por satélites estão em operação, incluindo o GLONASS da Rússia e o Beidou da China, mas estes são menos utilizados pelo meio civil, seja por falta de padronização ou por cobrirem uma área mais limitada.

Um dos candidatos a substituir de vez o GPS é o Galileo, sendo desenvolvido pela União Europeia e planejado para entrar em operação em 2014. Diferente do projeto do Governo Americano, o Galileo têm os fins civis como objetivo primário, além de adicionar uma série de outras funcionalidades não cobertas pelo GPS, como transponders para operações de resgate.

Por que o GPS vai ser indispensável na sua vida?

Por Elaine Martins
16 dez 2010 - 16h 54

Os aparelhos GPS vêm conquistando cada vez mais as pessoas, independente da área em que trabalham. Se você nunca usou um destes aparelhos, já deve ter ouvido falar neles. Como a maioria das tecnologias, o sistema de GPS sofreu mudanças e atualizações desde o seu lançamento, em 1973. E a evolução não para.

Não há como negar que um aparelho GPS pode salvar o usuário de situações desagradáveis, como ficar perdido em uma cidade totalmente desconhecida. No entanto, o sistema de posicionamento global pode ser usado para muitas outras atividades além daquela para a qual foi inicialmente criado.

Uma prova disso são os aplicativos que fazem uso de geolocalização. Com eles o usuário pode saber tudo o que está acontecendo à sua volta sem ter que necessariamente sair de casa. A utilização da geolocalização ainda está tímida, mas vem crescendo, e muito, nos últimos tempos.

Pensando nas diversas aplicações que o sistema de GPS pode ter é difícil imaginar que no futuro ele não estará ainda mais presente no cotidiano das pessoas. Cada dia mais e mais aparelhos com receptores GPS surgem no mercado, sempre trazendo alguma aplicação inovadora.

Já que a tendência é que grande parte das aplicações façam uso da geolocalização de alguma forma, que tal conhecer um pouco mais sobre essa tecnologia, os aplicativos que já existem no mercado e o que esperar para o futuro?

Mas primeiro

Falar sobre geolocalização e GPS é muito legal, mas pode ficar ainda mais interessante se você souber como funciona o sistema de posicionamento global e também qual a diferença entre GPS e geolocalização.

Como funciona o GPS?

O GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global) é um aparelho que teve sua origem no Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Sua função é a de identificar a localização de um aparelho chamado de receptor GPS, que nada mais é do que um aparelho que mostra sua posição em terra.

Os sistemas de posicionamento global usam a triangulação para determinar a localização de um receptor em terra. A animação abaixo ajuda a entender um pouco melhor como isso funciona.

Um quarto satélite é necessário para determinar a altitude em que o usuário se encontra. Nem todos os receptores GPS exibem esta informação, mas ela é sempre calculada e enviada para o aparelho.

A geolocalização

O sistema de geolocalização permite que, a partir de um computador que esteja conectado à internet, os aplicativos e serviços saibam a localização geográfica dos usuários.

Essa geolocalização geralmente funciona com a identificação do IP da máquina, que é capaz de informar o país, a cidade e o horário atual de onde você está.

A geolocalização também pode ser utilizada com dados a partir de um endereço MAC, RFID (identificação de radiofrequência), conexão sem fio e coordenadas de um GPS. Vários smartphones utilizam o GPS integrado para enviar as informações de localização.

Prosseguindo

Agora que você já sabe como funciona o sistema GPS e também o que é a geolocalização, que tal conhecer um pouco melhor os aplicativos que fazem uso dessas tecnologias? Confira como a interação entre as pessoas pode ser extremamente útil em algumas situações.

Onde estou?

Existem diversas opções de serviços que permitem ao usuário postar sua localização em redes sociais. Além de dizerem em que canto do mundo você se encontra, essas aplicações são uma verdadeira mão na roda para quem está em um país ou uma cidade que não conhece muito bem.

Isso porque os usuários que fazem uso desses serviços podem inserir as mais diversas informações a respeito dos pontos turísticos, bares, restaurantes e outros lugares interessantes para se conhecer nas cidades. Além de mensagens, as pessoas também podem postar fotos do lugar.

Não há como negar que pode ser um pouco estranho aceitar sugestões de lugares para visitar dadas por estranhos. Porém, a ideia é justamente fazer com que os próprios usuários insiram o conteúdo dos serviços deste tipo.

O pioneiro e seus sucessores

O Foursquare foi, talvez, um dos primeiros serviços online de geolocalização que fez sucesso entre os usuários. A ideia principal do Foursquare é permitir que seus amigos vejam onde você está e enviem sugestões de lugares próximos que podem ser visitados.

Esses amigos podem ser tanto pessoas que você conhece pessoalmente quanto amigos virtuais do próprio serviço online. O Foursquare utiliza o sistema de GPS para determinar a localização do usuário. Dessa forma, ele funciona apenas em celulares que possuem receptores GPS.

Um dos sucessores do Foursquare, pelo menos no que diz respeito à fama, é oGowalla. Esse sim funciona como uma rede social de mochileiros e pessoas que viajam com bastante frequência.

Nele é possível adicionar fotos e informações a respeito dos lugares que você já visitou. Assim, caso um usuário esteja pensando em viajar para determinada cidade, ele pode entrar em contato com outras pessoas que já estiveram lá para saber quais os melhores lugares para conhecer. O serviço funciona quase como um guia turístico virtual.

Trânsito e serviços

Além dos serviços que ajudam você a escolher os lugares para visitar há também aqueles que dão uma força para encontrar serviços como: taxi, aeroporto, rodoviária e posto de gasolina. Independente do lugar que o usuário esteja, basta um toque no celular para que as informações sejam exibidas na tela.

O Apontador Taxi, por exemplo, mostra todos os pontos de taxi próximos à sua localização. O mesmo acontece com o Apontador Cinema, que mostra todas as salas de cinema na vizinhança.

Se você estiver viajando de carro, alguns aplicativos para celular podem garantir que o passeio transcorra sem problemas. O Apontador Rodoviárioajuda na hora de encontrar o caminho certo para o destino escolhido. Há também o Apontador Radar que avisa o usuário sobre todos os radares de velocidade espalhados pela estrada.

Para evitar congestionamentos você pode usar o Apontador Trânsito, que traz informações em tempo real sobre o trânsito em algumas cidades do Brasil. Ou ainda o novato Waze, que traz a ideia de interação entre os usuários.

Por exemplo, se você estiver preso em um congestionamento, pode acessar o serviço e marcar aquele trecho como congestionado, alertando outros usuários que estão aos arredores para que eles peguem um caminho alternativo.

Alta precisão!

Nova geração de GPS reconhece posicionamento a cada 60 centímetros

por Caroline Hecke
22 abr 2011 - 07h 42

Esta semana, a Lockheed Martin, empresa fabricante de produtos aeroespaciais, anunciou a criação de um novo sistema de localização, o GPS III. O seu funcionamento teria uma precisão impressionante, já que o poder de transmissão de satélites deve ser aumentado cerca de 500 vezes se comparado aos sistemas atuais.

Com isso, a transmissão embaixo de coberturas e, até mesmo em ambientes fechados deverá ser perfeita. Além disso, o uso de múltiplos satélites possibilita determinar com muito mais exatidão a sua localização no globo.

Se atualmente os sistemas de localização conseguem diferenciar a movimentação a cada seis metros, com o GPS III a sensibilidade é de cerca de meio metro. Assim, será possível determinar não só em que local você está, mas também em que lado da rua está, por exemplo.

Alguns entusiastas já esperam que com o novo sistema seja possível criar novas formas de usar a tecnologia, como em plataformas domésticas totalmente autônomas. O projeto do GPS III foi encomendado pela Força Aérea dos Estados Unidos e a previsão é de que o primeiro de 12 satélites seja lançado até o ano de 2014.

GPS gratuito é lançado pela Oi e funciona com celular de qualquer operadora

Por Ian Castelli
19 jun 2013 - 16h 29

AOi lançou um app de autoria própria com funções relacionadas à geolocalização e GPS. O app, denominado Oi Mapas, está na Google Play desde o dia 12 de junho, porém só foi anunciado oficialmente ontem (18). Por enquanto, a ferramenta só está disponível para os usuários do Android, contudo é necessário possuir o sistema operacional 2.2 ou superior.

O Oi Mapas está inteiramente em português e, apesar de ser desenvolvido pela Oi, funciona em smartphones de outras operadoras sem problemas.

Além disso, ele é capaz de fornecer informações offline, pois pré-carrega o mapa do Brasil na memória do aparelho permanentemente – recurso ótimo para quem sempre fica na dependência do 3G.

Um app que quer ser completo

O app conta com visualizações em 2D e 3D, podendo ser integrado com as redes sociais Facebook, Foursquare e Twitter. Você também pode utilizar a ferramenta para pesquisar locais interessantes dos arredores, pessoas próximas ou compartilhar suas localizações. Na primeira utilização, cerca de 200 MB de dados são baixados no smartphone para consultas posteriores.

A Oi informou que logo lançará versões para iOS, embora não tenha comentado nada em relação ao Windows Phone. E você, já utilizou o Oi Mapas? O que achou da ferramenta?

Conheça o Galileo, o possível sucessor do GPS

Por Jonathan D. Machado
15 jun 2012 - 10h 44

Os sistemas de posicionamento via satélite já fazem parte do nosso cotidiano, seja nos ajudando na simples tarefa de chegar até o endereço certo ou participando em missões de resgate de alto risco. Mesmo assim, nem mesmo o tão falado GPS, que já foi sinônimo absoluto de inovação tecnológica, pôde escapar dos efeitos do tempo e já começa a mostrar sua idade.

Na fila para se tornar o próximo sistema de localização via satélite preferido do mundo está o Galileo, projeto sendo conduzido pela União Europeia que pretende se tornar o sucessor do GPS. Continue acompanhando esta matéria do Tecmundo e descubra um pouco mais sobre o novo sistema que pode ser o seu guia indispensável em um futuro bem próximo.

Problemas do atual GPS

Com mais de duas décadas desde o lançamento do primeiro satélite, muitas das falhas que já existem desde o início do funcionamento do sistema GPS começam a ficar agravadas, como os provocados pelas variações atmosféricas ou a baixa precisão — com até 20 metros de margem de erro.

Mas o principal fator que motivou os países da Europa a buscarem uma alternativa é o fato de o GPS ter sido desenvolvido e mantido pelo Departamento de Defesa Americano. Isso significa que o sistema deve servir, primariamente, às Forças Armadas do Estados Unidos, mesmo que o sinal esteja liberado para uso civil. Sendo assim, os militares daquele país têm total liberdade para modificar ou até desabilitar o sinal do GPS sem aviso prévio.

Para evitar que o sistema seja usado em ataques contra os próprios Estados Unidos, o governo também mantém a chamada “Disponibilidade Seletiva” que, até o ano 2000, limitava a precisão do uso civil em 100 metros. Apesar de estar desabilitada hoje, essa contramedida continua existindo e poderia ser reativada a qualquer momento.

O projeto Galileo

Tendo em vista todos os problemas e limitações do GPS, os países da União Europeia decidiram unir forças, e dinheiro, para criar o seu próprio sistema de localização por satélite. Nasceu assim o Galileo, projeto europeu que se tornou o terceiro sistema de posicionamento global em funcionamento no mundo, logo depois do americano GPS e do russo GLONASS.

Sistema Galileo

O nome do projeto foi dado em homenagem ao astrônomo italiano Galileu Galilei, que trouxe muitos avanços para o mundo da ciência, física e astronomia. Depois de completo, o sistema deve contar com um total de 30 satélites em órbita (frente aos 24 do GPS) e deverá prestar serviços de localização primariamente ao meio civil de qualquer país, sem qualquer limitação de precisão de sinal.

Como ele funciona?

Dos 30 satélites em órbita no sistema Galileo, três ficam na reserva de contingência e só entrariam em ação caso algum dos outros 27 tenha algum tipo de pane. O cálculo do posicionamento de um receptor em terra funciona da mesma forma que no GPS, usando como parâmetros o momento (tempo) e a localização do satélite no espaço para determinar a posição do receptor. 

Um relógio atômico também está presente em todos os satélites do Galileo, já que a medida precisa do tempo é essencial para a precisão do cálculo da distância. Você pode checar os artigos “O que é GPS?” e “Como funciona o GPS?” para aprender mais sobre os sistemas de localização baseados em satélites.

Para que a chance de colisão entre os satélites do Galileo e do GPS seja nula, os aparelhos do novo sistema orbitarão a 23.222 quilômetros de altura (contra os 24 mil quilômetros do GPS). A disposição dos satélites também será diferenciada, de maneira a cobrir qualquer ponto da superfície terrestre, até mesmo latitudes próximas aos polos (acima dos 75 graus).

Os satélites do Galileo circulam em três órbitas diferentes, distantes 120 graus uma da outra, tendo cada uma dez aparelhos. Assim, é possível garantir a qualidade do sinal para todas as regiões do planeta.

Os colaboradores

Além dos países europeus, o projeto Galileo conta com o apoio de diversas nações que não fazem parte da Europa. No ano de 2003, sete novos participantes aderiram ao projeto: Ucrânia, China, Israel, Índia, Marrocos, Arábia Saudita e Coreia do Sul.

Futuros colaboradores podem surgir de negociações dos representantes europeus com líderes de países como o Brasil, Argentina, Austrália, Canadá, Chile, Japão, Malásia, México, Noruega, Paquistão e Rússia. 

Durante a concepção do projeto, os Estados Unidos se mostraram contra a iniciativa do Galileo justamente pela característica de não haver sistemas de bloqueios de sinal, o que poderia facilitar as ações terroristas. Para contornar o problema, as forças armadas do país trabalham em formas de negar a recepção do sinal dentro de áreas regionais específicas caso seja estrategicamente necessário.

São três os órgãos responsáveis pela criação e desenvolvimento do Galileo. A Galileo Industries, criada da fusão de quatro outras empresas, é o principal deles. A EADS Space, grande corporação aeroespacial europeia, e a ESA, Agência Espacial Europeia, na manutenção e coordenação do sistema.

O Galileo deve ficar sob a inteira responsabilidade da EADS Space Service nos primeiros 20 anos do projeto. Passado esse tempo, uma votação deverá ser realizada, contando com a participação de todos os países envolvidos, para decidir quem será o próximo “guardião” dos satélites.

Tipos de serviço

O Galileo contará com quatro tipos de “planos” de serviços, cada um com uma particularidade. São eles:

• SoL (Safety of Life Service) – esse é um dos principais diferenciais do Galileo. Trata-se de um serviço especial para missões de resgate em que o satélite pode atuar como um receptor de sinais S.O.S e retransmiti-los  para uma central de apoio. A margem para erro de localização neste plano pode ser de centímetros.
• OS (Open Service) – como o próprio nome sugere, é o plano gratuito no qual qualquer usuário pode utilizar o serviço sem custo. A única inconveniência é que o erro de localização é de quatro metros para o posicionamento horizontal (latitude e longitude) e 8 metros para a posição vertical (altitude).
• CS (Commercial Service) – já as empresas que precisam do máximo de precisão em algum tipo de atividade comercial podem optar por pagar uma taxa mensal e receber o suporte de aparatos adicionais em terra. Dessa forma, a precisão do sinal pode ficar com menos de dois metros de margem de erro.
• PRS (Public Regulated Service) – mais voltado para órgãos públicos, este plano possui a facilidade da detecção e correção de problemas e eventuais erros em menos de 10 segundos, além de contar com a garantia de recebimento de sinal mesmo em tempos de crise.

Vantagens e diferenças

Além de um número maior de satélites, o Galileo possui diversas outras particularidades que o diferenciam do sistema GPS. A principal delas é o controle civil dos satélites, diferente do controle militar imposto pelos Estados Unidos ao GPS. O caráter civil do projeto garante que o serviço sempre estará disponível, sem restrições de precisão dentro de cada plano.

A precisão na localização é outra vantagem crítica, já que Galileo pode indicar o posicionamento com menos de quatro metros de erro, frente à margem de 20 metros praticada pelo sinal disponível para uso civil no GPS.

As órbitas e rotas do Galileo foram planejadas de maneira a aumentar a cobertura do sinal. Com uma inclinação de 56º em relação à linha do Equador, os satélites do sistema de localização europeu cobrirão altas latitudes, próximas aos polos da Terra (acima dos 75º), como o norte da Escandinávia.

Posicionamento híbrido

Outra grande vantagem já estudada pelas fabricantes de navegadores GPS é o posicionamento híbrido. Receptores com esta habilidade poderiam monitorar e receber o sinal de mais de um sistema de satélites , incluindo o GPS, o Galileo e até do russo GLONASS.

Usando esse método, é possível determinar as coordenadas em Terra usando o sinal proveniente de mais de 15 satélites dentro do alcance. O resultado é um posicionamento de alta precisão, com poucos centímetros de erro — mesmo usando apenas a banda gratuita disponível para uso civil. Empresas como a Garmin já apresentaram os primeiros protótipos que usam a tecnologia híbrida.

Para quando?

Problemas no financiamento do desenvolvimento do projeto acabaram por atrasar a entrega final do sistema Galileo, sendo que o serviço só deve entrar em operação com a capacidade máxima em 2019. Ainda assim, é esperado que os quatro satélites em órbita consigam realizar a transmissão limitada do sinal ainda em 2013.

Novo GPS da Garmin exibe a rota em display no vidro do carro

Por Wikerson Landim
08 jul 2013 - 11h 56

A Garmin anunciou nesta semana um novo lançamento que promete mudar a maneira como os motoristas acompanham as informações de rota na tela. Trata-se do Garmin HUD, um dispositivo compatível com smartphones via Bluetooth que promete levar para o vidro do carro as informações de rota.

O pequeno dispositivo inclui uma película, que é aplicada no vidro. Com isso, as informações de rota providas pelo GPS são exibidas na pequena tela, evitando que o condutor precise olhar para baixo ou para os lados durante o tempo em que está dirigindo.

A interface exibe ainda dados como velocidade, rotações, hora certa e condições de tráfego. Além de Bluetooth, o smartphone em questão deve ser compatível com os apps Garmin Street Maps e Navigation. O produto deve chegar ao mercado norte-americano neste trimestre e tem preço sugerido de US$ 129,99 (o equivalente a R$ 300, sem impostos).

GPS comercial completa 25 anos

Por Eduardo Harada
29 mai 2014 - 13h 33

Você costuma se perder muito? Precisa consultar um mapa para achar os seus destinos? Viaja bastante para lugares desconhecidos? Se você respondeu “sim” para qualquer uma das perguntas anteriores, é muito provável que você já utilize algum aparelho GPS, dispositivo que completou 25 anos no último domingo (25).

Hoje é muito difícil imaginar nossas vidas sem essa tecnologia. Ela integra muitos aparelhos, desde smartphones e tablets até carros, aviões, câmeras fotográficas e sapatos. Nesta matéria, você vai conhecer um pouco mais da história do GPS. Mas, antes, vamos rever alguns conceitos importantes sobre esta tecnologia.

O que é o GPS?

O GPS é a sigla para Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System, do inglês). Trata-se de um sistema composto por inúmeros satélites e outros dispositivos cuja função básica é fornecer informações precisas de posicionamento de um aparelho receptor onde quer que ele esteja na Terra. Para saber mais detalhes do que é essa tecnologia, consulte aqui.

E como funciona?

O funcionamento básico desse sistema acontece da seguinte maneira: os receptores, que podem equipar praticamente qualquer equipamento, enviam um sinal para os satélites em órbita. Este sinal, na realidade, serve apenas para fornecer o tempo necessário que ele leva para chegar ao satélite. Com um sinal consecutivo a este, porém oriundo de outro local (quando em movimento), é possível calcular a posição do receptor através de um processo chamado triangulação.

 triangulação é um processo que envolve vários satélites e calcula a localização do receptor baseado em referências. Para compreender melhor como funciona todo esse esquema, consulte aqui.

A origem do GPS

Muitos conhecem a origem militar do GPS, mas poucos sabem os detalhes por trás dessa história. Tudo começou com o Dr. Ivan Getting, vice-presidente da empresa de equipamentos militares Raytheon. Foi ele quem, em 1960, deu a primeira sugestão de lançar um grupo de satélites para rastrear determinado objeto em movimento.

Nos anos que se seguiram, muitas ideias sobre o GPS surgiram e o avanço da tecnologia até sofreu uma paralisação. Somente em 1972, Dr. Malcolm R. Currie e Dr. Bradford Parkinson reviveram os conceitos da tecnologia e, no ano seguinte, conseguiram a aprovação do Departamento de Defesa dos Estados Unidos para dar continuidade ao projeto.

No dia 22 de fevereiro de 1978, o primeiro satélite voltado para esta tecnologia foi lançado e, oito anos depois (1986), seis satélites já sobrevoavam a órbita do nosso planeta. Porém, naquela época, os únicos que tinham acesso a eles eram as forças militares e, posteriormente, empresas que faziam entregas e pessoas muito ricas.

Os primeiros passos de um GPS comercial

No ano 1986, o aviador Ed Truck, antenado com os pronunciamentos do então Presidente dos Estados Unidos, Ronald Reagan, sobre o uso do GPS para uso comercial com o intuito de evitar acidentes aéreos, resolveu investir na ideia. Don Rea e Norm Hunt eram dois especialistas que possuíam uma empresa de engenharia de navegação eletrônica. Tuck os procurou e informou-lhes sua ideia.

O aviador disse que queria um dispositivo que pudesse ser carregado por onde ele fosse – aproximadamente do tamanho de uma carteira de cigarros – e deveria ser razoavelmente leve. Disse que o aparelho também deveria funciona a baterias durante vários dias e também deveria ser acessível, custando não mais do que US$ 300.

Os especialistas contatados por Tuck disseram que a ideia era uma loucura, principalmente considerando que os primeiros casos de sucesso em rastreamento conseguidos pela dupla envolviam um monte de entulhos emaranhados. De acordo com eles, o que Tuck queria estava muito distante do que eles consideravam ser possível.

Apesar da descrença, a empresa de Rea e Hunt assinou um contrato com Tuck para produzir o primeiro GPS portátil. No final de 1986, Hunt faleceu em decorrência de um ataque cardíaco e Valerie Wong integrou o time, sendo responsável por escrever o software que rodaria nos dispositivos, seu algoritmo, a arquitetura do processamento dos sinais e as partes matemáticas da questão.

O primeiro GPS comercial

Os anos seguintes da evolução do GPS tiveram muitos problemas. Um deles estava relacionado à matéria-prima utilizada para produzir os chips que integravam os componentes. Os chips de silício consumiam muita energia e a opção ideal, o arsenieto de gálio, era muito rara e extremamente cara.

O outro problema envolvia a escassez de satélites para a viabilidade do projeto. Como citado na parte da origem do GPS, apenas alguns satélites estavam disponíveis para realizar os cálculos necessários para dar a localização do receptor.

Os anos posteriores, no entanto, favoreceram a tecnologia. Um fornecedor viável de matéria-prima e o lançamento de um novo satélite finalmente possibilitaram a chegada do primeiro aparelho GPS comercial, o Magellan GPS NAV 1000, no dia 25 de maio de 1989; para variar, o dispositivo também sofreu com uma série de imprevistos até que pudesse se tornar realmente um “sucesso” de vendas.

Primeiro GPS comercial

Do quartel-general para a sua casa

Além da origem militar, o seu uso em campos de batalha também foi o fator responsável por popularizar o uso deste tipo de equipamento. Já na década de 90, o Magellan GPS NAV 1000 já era extensivamente utilizado pelo exército norte-americano.

A chegada deste tipo de aparelho ao público geral envolveu uma série de reduções na precisão dos GPS, medida adotada pelo governo dos Estados Unidos para evitar que este tipo de acessório fosse utilizado com destreza por seus inimigos. Porém, a partir do ano 2000, o processo reverso foi acontecendo, e a precisão do GPS comercial só aumentou até o valor atual, de 3 metros. 

Depois de tudo isso, a popularização tornou-se inevitável e aparelhos com displays coloridos e integrados a veículos começaram a surgir. Além disso, outros governos pressionaram os Estados Unidos, e países como a China, Rússia e outros da União Europeia lançaram seus próprios satélites e projetos que envolviam o sistema de posicionamento global.

Hoje, o sistema está presente em incontáveis dispositivos e é praticamente indispensável na vida de muitas pessoas. O smartphone é um dos principais equipamentos que se utilizam do GPS e muitos aplicativos exploram essa funcionalidade. É difícil imaginar que uma tecnologia tão presente em nossas vidas teve um nascimento tão conturbado, não é mesmo?

Como são feitos os mapas que você vê no GPS?

Por Ana Nemes
03 ago 2012 - 12h 07

Você já parou para se perguntar como o seu GPS sabe quais ruas você precisa seguir para chegar até o seu destino? Como os mapas sabem que você pode virar em uma rua ou fazer o contorno em determinado lugar e não em outro?

Apesar de ter os melhores aparelhos, os mapas da Garmin não são muito bons. Qual é a diferença entre o software e o hardware? 

Como muitos equipamentos do cotidiano, nós nos acostumamos com o GPS e nem paramos mais para pensar como é que ele sabe tanto, mesmo sendo apenas uma máquina. Para que você entenda um pouco mais sobre este assunto, separamos algumas curiosidades sobre a montagem e a distribuição dos mapas que você usa no seu aparelho.

Como funciona um mapa de GPS

Antes de mostrar como os mapas são feitos, você precisa entender que existem vários modelos de aparelhos e cada um deles contém o seu mapa próprio ou usa um serviço licenciado. Por isso, é importante comprar um bom equipamento, de uma marca confiável, já que eles costumam ter dados muito melhores e são atualizados com mais frequência.

Escolha o seu GPS pela qualidade do mapa ou pela possibilidade de colocar um mapa melhor.

Sim, é preciso atualizar periodicamente o seu GPS! A malha viária de uma cidade ou país muda com bastante frequência — para você ter uma ideia, aproximadamente 20% do volume de ruas e estradas do país sofre algum tipo de alteração durante um ano — e é preciso que o seu aparelho esteja sempre com a última versão instalada.

Isso acontece porque, na maior parte dos casos, o seu aparelho de GPS é apenas um navegador. Ou seja, os mapas instalados não são atualizados em tempo real, e o equipamento funciona apenas com dados previamente inseridos.

GPS x Navegador

Quando se fala em GPS, as pessoas quase sempre pensam em um aparelho retangular com uma telinha que mostra a rota, muitas vezes guiando o motorista em voz alta. Durante este artigo nós também vamos chamar esse gadget de GPS, porém tecnicamente o termo correto é navegador.

Aparelhos com propósitos — e preços — muito diferentes.

A diferença entre os dois, além do formato, é o uso. GPS é um aparelho que permite dizer exatamente o ponto geográfico em que alguém se encontra no mundo, com uma precisão incrível. Ele possui bússola e outras ferramentas e é mais usado por aventureiros e praticantes do geocaching, por exemplo, podendo chegar a custar mais de R$ 2 mil, dependendo da marca.

Já o navegador permite, com um mapa atualizado instalado, guiar o utilizador de um ponto até outro. Esses navegadores usados nos carros possuem uma precisão bem menor do que o GPS de mão, mas isso não chega a ser um problema para o propósito que ele é usado. Um bom navegador pode custar entre 500 e 1000 reais, aproximadamente, dependendo do modelo e da marca.

Como são feitos os mapas para GPS

Agora que você já sabe um pouco sobre o funcionamento de um GPS, é hora de entender como os mapas são criados e funcionam tão bem, já que praticamente toda a diferença entre um navegador bom e um ruim está ai. É claro que o hardware faz diferença, mas não adianta muito um bom equipamento e um software ruim ou um mapa incompleto.

Existem várias maneiras de se criar um mapa para GPS e cada empresa usa um método, porém em geral o processo é manual — pelo menos em partes — e feito por pessoas reais, que andam pelas ruas mapeando as cidades.

O Projeto Tracksource é totalmente colaborativo e voluntário.

E quem são essas pessoas? Um interessante projeto de mapeamento desse tipo é o Tracksource, o grupo que cria e atualiza mapas de todo o Brasil. São centenas de pessoas, desde desenvolvedores até programadores, que usam o seu tempo livre para fazer isso, disponibilizando gratuitamente os mapas que são gerados.

Trabalho colaborativo

O projeto Tracksource é um grupo 100% colaborativo e voluntário, isto é, ninguém ganha nada para ajudar a desenvolver os mapas e programas usados. Esse projeto começou em 2002 para resolver um problema sério: na época, os mapas que vinham nos aparelhos eram muito simples e ruins.

Atualmente existem centenas de pessoas trabalhando de graça para desenvolver os mapas do projeto Tracksource de diversas formas: desenvolvedores municipais e estaduais, que viajam, colhem e editam os dados; os compiladores que organizam as informações de forma nacional; os programadores que desenvolvem as ferramentas necessárias e os coordenadores — que muitas vezes são desenvolvedores e compiladores também.

Conforme já foi mencionado, o método de trabalho para se fazer o mapeamento muda um pouco de acordo com o desenvolvedor, porém o princípio é o mesmo. Nós conversamos com um desenvolvedor municipal do projeto Tracksource e trouxemos com exclusividade detalhes do processo que é utilizado para criar o maior mapa de GPS do país.

Identificação e coleta

Cada cidade possui um desenvolvedor, que pode ser encarregado de mais do que um município, inclusive. Essa pessoa é a responsável por atualizar e completar o máximo possível o mapa daquela região, identificando mudanças em ruas e pontos importantes e colocando essas alterações no mapa final.

Isso é feito em várias etapas e varia de acordo com a pessoa, mas geralmente os desenvolvedores usam o seu tempo livre para viajar pela região, andar pela cidade, encontrar estradas de terra nas redondezas e reunir tudo isso usando um GPS para traçar as rotas.

Rota traçada usando um GPS e transferida para o software de edição.

Nessa coleta de dados, ele cria — muitas vezes com a ajuda de uma antena externa — um arquivo que contém exatamente a rota feita pelo carro. Nesse mesmo momento é preciso também anotar os pontos de interesse (POIs) do local, para inserir depois como informação no mapa. Esses pontos são farmácias, praças, igrejas, comércios principais, postos de saúde e hospitais, postos policiais, pedágios, semáforos, radares etc.

Edição e compilação

Depois que os dados foram coletados, é hora de colocar tudo isso no mapa. Essa etapa conta com a ajuda de um software externo e de ferramentas criadas por programadores parceiros do projeto. Dessa forma, não apenas as pessoas que colhem os dados são importantes, mas cada um ajuda em uma área.

Os desenvolvedores usam as "tracks" (as rotas que foram traçadas usando o GPS) como uma referência na hora da montagem, usando ferramentas como o Google Earth, o Google Street View e até mapas em CAD fornecidos pelas prefeituras para que seja possível redesenhar as rotas manualmente e preparar o mapa para a compilação.

A edição é feita manualmente pelo desenvolvedor.

A edição é minuciosa e deve incluir todos os POIs corretamente, de acordo com um padrão, para que, quando você procurar uma farmácia ou outro estabelecimento no seu GPS, ele saiba exatamente para onde guiar o seu carro.

Depois de editado, o desenvolvedor manda as informações para um compilador, uma pessoa que é responsável por juntar todos os mapas de uma região, observando as fronteiras para que não haja descontinuidades no mapa, entre outros problemas.

Isso é feito praticamente todos os dias por um compilador estadual, de acordo com os mapas enviados pelos desenvolvedores. Uma vez por mês essas regiões são unidas nacionalmente para que o mapa final seja disponibilizado para os usuários.

Durante todo o processo, várias validações são feitas para garantir o melhor mapa para o usuário final. A cada mês, uma atualização é disponibilizada no site do projeto Tracksource e pode ser baixada e utilizada gratuitamente em navegadores Garmin e celulares e tablets com o aplicativo Navitel.

Rota mais rápida x rota mais curta

Você pode não saber, mas os bons mapas possuem informação da qualidade da via, por exemplo, uma rua de terra possui uma marcação própria, assim como as ruas pequenas, as principais e as avenidas. Isso é usado para calcular a rota mais rápida para o seu carro.

Por isso, é recomendado deixar o seu GPS configurado para achar a rota mais rápida, e não a mais curta. Na segunda opção, ele ignora os dados sobre a qualidade das vias e você pode acabar gastando muito mais tempo no trajeto, passando por ruas lentas, bairros perigosos etc. A rota mais rápida busca avenidas principais e ruas preferenciais, agilizando o deslocamento.