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O GPS funciona através de uma rede de pelo menos 24 satélites em órbita no planeta Terra, a 20 180 km de altura, com trajetórias sincronizadas para cobrir toda a superfície da Terra. Quando se deseja determinar a posição tridimensional, o receptor que é usado para ela localiza automaticamente pelo menos quatro satélites na rede, dos quais recebe sinais indicando a identificação e o tempo de relógio de cada um deles, assim como informações sobre a constelação. Com base nesses sinais, o aparelho sincroniza o relógio GPS e calcula o tempo que leva para os sinais chegarem ao equipamento e, assim, mede a distância ao satélite pelo método de trilateração inversa, que é baseado na determinação da distância. de cada satélite para o ponto de medição.
Conhecido as distâncias, a posição relativa relativa aos satélites é facilmente determinada. Conhecendo também as coordenadas ou posição de cada uma delas pelo sinal que emitem, obtém-se a posição absoluta ou as coordenadas reais do ponto de medição. Uma grande precisão também é alcançada no relógio GPS, semelhante ao dos relógios atômicos transportados em cada um dos satélites.
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