Por que o GPS vive falhando?

“Vire à direita”, diz o GPS do seu celular. Você vira e, passados alguns segundos, ouve a notificação de que o aplicativo está recalculando a rota. Você virou exatamente no momento indicado, mas a localização estava errada, e, agora, vai precisar fazer um retorno. Afinal de contas, por que diabos acontece? Para

responder a essa pergunta, é preciso sacar como o próprio sistema GPS funciona e quais são os problemas intrínsecos a ele.

Como o GPS funciona?

O GPS é um sistema norte-americano, constituído de 27 satélites geoestacionários, que ficam parados sobre pontos específicos. São 24 funcionais e três de reserva. Esses satélites fazem transmissões, por radiofrequência, da sua posição. Cada sinal contém também o horário, com precisão altíssima. São usados relógios atômicos, todos sincronizados com o Tempo Universal Coordenado (UTC).

Os receptores, como seu celular ou o navegador do seu carro, calculam sua posição com base na diferença entre o horário em que os sinais de diferentes satélites foram transmitidos e o horário em que eles foram recebidos. A técnica usada para isso é chamada de triangulação.

O GPS é o principal sistema do tipo, mas não é o único. “Também tem outros sistemas de posicionamento, como o Glonass, que é equivalente ao GPS, só que russo, o Galileo, europeu, e o sistema chinês”, explica o professor Flavio Guilherme Vaz de Almeida Filho, da Escola Politécnica da USP.

“Hoje a gente não fala mais em GPS, mas sim em GNSS, Global Navigation Satellite System [Sistema Global de Navegação por Satélite, em tradução livre]. O GPS é só mais um sistema diante de outros sistemas.” Já faz algum tempo que os smartphones são compatíveis também com o Glonass, por exemplo.

O que pode dar errado?

O GPS e os outros sistemas que formam o GNSS enfrentam dificuldades típicas de qualquer transmissão de rádio.”Como o satélite está a uma distância de 20 mil e poucos quilômetros da superfície da Terra, a intensidade desse sinal que chega no receptor é muito baixa”, explica o professor Vaz de Almeida. “Um telhado, uma laje, ou até uma cobertura vegetal (como uma árvore), se estiver molhada, dificulta essa transmissão.”

Portanto, estar entre grandes construções pode atrapalhar a recepção do sinal. E isso não acontece apenas por causa do concreto: prédios com fachada metalizada, por exemplo, podem atrapalhar o seu smartphone a obter a localização.

Esse é o chamado multicaminhamento. A construção funciona como um espelho e reflete a onda eletromagnética. Seu celular, então, recebe o sinal com um atraso, pequeno mas suficiente para dar um resultado incorreto ao ser processado. “Na hora de fazer o cálculo da posição, em vez de ele contribuir, ele degrada a qualidade do posicionamento”, comenta o pesquisador.

Estar em um campo aberto, entretanto, também não é garantia de bom sinal. Algumas condições atmosféricas atrapalham o trabalho dos satélites. E, segundo o professor, a chuva é o menor dos problemas.”O que degrada mais o sinal são certas condições da troposfera e da ionosfera. Quando você tem uma certa dinâmica desses íons livres na ionosfera, pode ter a obstrução que a gente chama de cintilação, que degrada e, em alguns casos, até bloqueia o sinal.”

Por isso mesmo o GPS conta com vários satélites: assim, caso um esteja bloqueado, outro pode transmitir sinais para os dispositivos. Além disso, as próprias torres de antena celular servem de referência para nossos aparelhos, explica Vaz de Almeida.

O problema pode estar no seu bolso

Se você observar bem a explicação dada sobre como o GPS funciona, perceberá que não existe upload. Ou seja, o seu celular ou o navegador do seu carro não manda qualquer sinal para o satélite. Todo o cálculo de posição é feito localmente, no aparelho.

Por isso, o GPS não enfrenta congestionamentos de banda, como os das transmissões de dados pela internet, por exemplo. Não existe chance de o sistema ficar sobrecarregado por dispositivos demais usando.

No entanto, um aparelho de baixa qualidade, com processador lento ou receptor ruim, pode atrapalhar e muito sua navegação. “O sistema GNSS fornece sua posição: latitude, longitude e altitude, e, em alguns casos, velocidade e direção. Mas é só isso. O objetivo do GNSS é dar sua posição; o que você faz com ela está literalmente nas suas mãos”, comenta o professor da Poli-USP.

Mesmo os mapas que usamos não são do GNSS, e sim dos diferentes aplicativos de mapas. “Às vezes, você tem em mãos um receptor ou telefone celular que está com o mapa muito ruim, por exemplo, e manda você virar na contramão ou fazer uma conversão proibida. Não é o sistema GPS que está fazendo esse tipo de bobagem, é o mapinha ruim que está no aparelho.”

E o que dizem os serviços de mapas mais usados? Procurado pela reportagem para comentar o assunto, o Google Maps não comentou o assunto. Já o Waze, por meio de um porta-voz, disse que o aplicativo “nasceu da frustração de seu criador ao ganhar um GPS de presente. Assim que saiu da caixa, o dispositivo já estava com o mapa desatualizado. Nossos fundadores acreditavam que as pessoas poderiam criar mapas mais precisos e atualizados, e montaram uma plataforma gratuita para possibilitar esse esforço.”

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