O Sistema de Posicionamento Global, vulgarmente conhecido por GPS (do acrônimo do inglês Global Positioning System), é um sistema de posicionamento por satélite, por vezes incorretamente chamado de sistema de navegação, utilizado para determinação da posição de um receptor na superfície da Terra ou em órbita.
O sistema foi declarado totalmente operacional apenas em 1995. Seu desenvolvimento custou 10 bilhões de dólares. Consiste numa “constelação” de 28 satélites sendo 4 sobressalentes em 6 planos orbitais. Os satélites GPS, construídos pela empresa Rockwell, foram lançados entre Fevereiro de 1978 (Bloco I), e 6 de Novembro de 2004 (o 29º). Cada um circunda a Terra duas vezes por dia a uma altitude de 20200 quilômetros (12600 milhas) e a uma velocidade de 11265 quilômetros por hora (7000 milhas por hora).
O sistema GPS foi criado e é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América, DoD, e pode ser utilizado por qualquer pessoa, gratuitamente, necessitando apenas de um receptor que capte o sinal emitido pelos satélites. O sistema está dividido em três partes: espacial, de controle e usuário. O segmento espacial é composto pela constelação de satélites. O segmento de controle é formado pelas estações terrestres dispersas pelo mundo ao longo da Zona Equatorial, responsáveis pela monitorização das órbitas dos satélites, sincronização dos relógios atómicos de bordo dos satélites e atualização dos dados de almanaque que os satélites transmitem. O segmento do usuário consiste num receptor que capta os sinais emitidos pelos satélites. Um receptor GPS (GPSR) descodifica as transmissões do sinal de código e fase de múltiplos satélites e calcula a sua posição com base nas distâncias a estes. A posição é dada por latitude, longitude e altitude, coordenadas geodésicas referentes ao sistema WGS84.
GLONASS
O GLONASS (Global Navigation Satellite System) é um sistema de posicionamento geográfico, similar ao GPS, conta com uma constelação de 24 satélites divididos em três órbitas, pertence à Federação Russa. O primeiro satélite GLONASS foi lançado em 12 de Outubro de 1982, mas tinha apenas objetivos militares, datando a versão comercial do sistema apenas de 1993.
Uma constelação completa do GLONASS será composta de 24 satélites em 3 planos orbitais – 8 satélites por plano. Os planos tem a inclinação de 64.8° que é maior que os planos orbitais do GPS (55°) – isto é um benefício para os usuários localizados em latitudes altas (ou baixas) já que os satélites GLONASS viajam muito mais ao norte (ou sul) que os satélites GPS.
Os satélites GLONASS orbitam à uma altitude de 19100km – mais baixo que a órbita do GPS de 20200km. Esta órbita mais baixa significa que os satélites GLONASS completam uma em volta da Terra em 11horas e 15minutos – comparado às 11horas e 58minutoss para a órbita do GPS.
Segundo Parkinson e Spilker (2006) o propósito do sistema global de navegação por satélite GLONASS é prover a um número ilimitado de usuários com serviços de posicionamento tridimensional, medida de velocidade e de tempo em qualquer lugar do globo terrestre e em qualquer condição climática.
GALILEO
Galileo é um Sistema de Posicionamento Global por satélite europeu. Concebido desde o início como um projecto civil, em oposição ao GPS americano e ao GLONASS russo que são de origem militar, tendo, várias vantagens: maior precisão (ainda a ser confirmado em testes reais), maior segurança (possibilidade de transmitir e confirmar pedidos de ajuda em caso emergência) e menos sujeito a problemas (o sistema tem a capacidade de testar a sua integridade automaticamente). Além disso, o sistema será inter-operável com os outros dois sistemas já existentes, permitindo uma maior cobertura de satélites.
O sistema completo incluirá 30 satélites, dos quais 3 ficarão em reserva como suplentes caso sejam necessários, e prevê-se a sua entrada em funcionamento este ano (2010), embora com um atraso de dois anos face às perspectivas iniciais.
Os primeiros sinais Galileo foram transmitidos no dia 12 de Janeiro de 2006 pelo satélite GIOVE-A que tinha sido colocado em órbita a 28 de Dezembro de 2005. Em construção está o GIOVE-B, o segundo satélite de teste.