Desde o início deste século, os dispositivos GPS portáteis leves tornaram-se baratos e amplamente disponíveis. Trabalhando a partir de sinais transmitidos por uma série de satélites em órbita, esses dispositivos em miniatura podem triangular sua localização em qualquer lugar da superfície da Terra. Uma vez que sua posição inicial seja estabelecida, eles também podem rastrear seus movimentos, determinar sua velocidade e realizar muitos outros cálculos. No entanto, a tecnologia requer linha de visão com os satélites.
Limitações
Existem vários lugares em que unidades de GPS portáteis não funcionam ou funcionam mal. Se você estiver dentro de um grande edifício ou shopping, há poucas chances de seu dispositivo GPS conseguir localizar satélites suficientes para calcular sua posição. O mesmo se aplica se você estiver no subsolo, seja em um complexo comercial subterrâneo, um túnel, um metrô ou uma caverna natural. Mesmo os caminhantes acima do solo podem ocasionalmente ficar sem um sinal utilizável se estiverem sob uma saliência rochosa ou no fundo de uma ravina arborizada. Essa é uma limitação inevitável da tecnologia GPS.
GPS 101
Os dispositivos GPS coletam sinais de uma série de satélites sofisticados originalmente colocados em órbita pelos militares dos EUA. Cada um está em uma órbita fixa ou "geoestacionária" ao redor da Terra e contém relógios atômicos extremamente precisos. Seu GPS compara os sinais de vários satélites, calcula a que distância eles estão de seu próprio tempo interno e usa esses números para localizar sua posição. Sempre que o GPS portátil pode travar sinais de três satélites, ele pode dizer onde você está localizado na superfície da Terra. Se conseguir encontrar sinais de quatro ou mais satélites, também pode informar sua altitude.
Dead Reckoning
Sabendo disso, você pode esperar que seu GPS emita uma mensagem de erro quando você dirige por um túnel ou perde o sinal. Na prática, isso geralmente não acontece. Uma vez que o GPS estabelece sua posição inicial, ele continuamente recalcula sua localização em tempo real. Isso fornece sua velocidade e direção de viagem. Quando você entra em um túnel, sua unidade perde contato com os satélites. Porém, ele sabe a que velocidade você está indo, em qual rua ou rodovia e em qual direção. A partir disso, seu GPS faz uma suposição fundamentada - tradicionalmente chamada de "cálculo morto" - sobre sua posição, até que seja capaz de restabelecer o contato com os satélites de posicionamento.
Work Arounds
Existem várias aplicações para um sistema de navegação e localização subterrâneo semelhante ao GPS, e várias tecnologias rivais foram investigadas. Por exemplo, a empresa japonesa Aichi Steel desenvolveu um dispositivo que calcula uma posição usando os campos magnéticos da Terra e um acelerômetro. Combinado com a tecnologia GPS, ele teoricamente forneceria uma navegação contínua acima e abaixo do solo. Um sistema subterrâneo desenvolvido na Suíça para exploração de cavernas coloca quatro transmissores sobre a caverna, que podem se conectar a satélites GPS da maneira normal. Eles recebem sinais de um transmissor transportado pelo explorador e podem triangular esse sinal para fornecer uma posição precisa.
