O que hoje conhecemos por GPS, de Global Positioning System, nasceu em Fevereiro de 1978, quando o governo dos Estados Unidos da América entendeu necessária a substituição do sistema LORAN, um sistema de posicionamento através de ondas de rádio.

Utilizar satélites para transmitir sinais que podem ser utilizados para obter uma posição apresentou um grande desafio de engenharia e física, uma vez que implica, entre outros, a sincronização de relógios em todos os satélites, cuja enorme sensibilidade acarreta problemas, devido às diferentes forças gravíticas.

Contornando o problema, e várias décadas depois, o sistema GPS não é único, existindo diversas constelações de satélite com um objectivo semelhante: o GALILEO, criado num consórcio entre a União Europeia e Agência Espacial Europeia, o GLONASS, equivalente russo, e ainda o BeiDou-2, ou Compass, que será o homólogo chines. Existe também o IRNSS, Indian Regional Navigation Satellite System, mas esse apenas cobrirá a região da Índia, e o QZSS, Quasi-Zenith Sattelite System, no Japão,não podendo ser considerados um sistemas globais de navegação. Estas constelações foram criadas para minimizar a dependência dos restantes países, visto que existia a possibilidade de, em casos extremos, os Estados Unidos da América mudarem o protocolo, privando o mundo de um sistema de posicionamento.

Devido aos efeitos da atmosfera terrestre, que têm um efeito adverso na propagação da radiação electromagnética, e por conseguinte, adicionam erro no cálculo da posição. Este erro pode ser compensado através do sinal de um dispositivo GNSS, de Global Navigation Satellite System que tem uma posição conhecida, possibilitando o cálculo do erro adicionado pela propagação das ondas electromagnéticas. Transmitindo esse erro a dispositivos próximos, é possível extrapolar com maior precisão a sua posição. Este sistema tem o nome de SBAS, de Satellite-based augmentation systems, e recentemente começaram a surgir a um custo reduzido, devido principalmente à custa da comunidade Open Source! Além do SBAS, existe também o RTK, de Real Time Kinematics, que é outra técnica de aumento de precisão da localização!

Conheçam 2 projectos, que implementam estas técnicas!

O Piksi é um projecto fundado através da plataforma kickstarter com 303 backers, somando um total de USD $166 097!

Foi feita uma implementação de uma "aplicação" a correr num FPGA da Xilinx, o Spartan 6, com um frontend RF da Maxim para aquisição do sinal dos satélites, e, através de um micro controlador da ST Microelectronics, é feito o processamento do sinal para comunicação com a estação remota, e o conversor USB-Série da FTDI é permitido o interface com o computador, juntamente com a reprogramação do dispositivo!

O outro projecto, mais recente é o Reach da Emlid. Este foi fundado através do Indiegogo, e teve o apoio de 172 backersjuntando um total de USD $81 960!

Esta aproximação utiliza hardware mais comum, uma vez que utiliza um módulo Intel Edison a correr a RTKLib, juntamente com uma aplicação desenvolvida para o efeito, para tornar mais simples a sua integração.

Utiliza também um módulo GNSS da ublox, o NEO M8T, e ainda um sensor inercial de 9 eixos!