Dall'inizio di questo secolo, i dispositivi GPS portatili leggeri sono diventati poco costosi e ampiamente disponibili. Funzionando da segnali trasmessi da una serie di satelliti in orbita, questi dispositivi in miniatura possono triangolare la tua posizione ovunque sulla superficie terrestre. Una volta stabilita la tua posizione iniziale, possono anche monitorare i tuoi movimenti, determinare la tua velocità ed eseguire molti altri calcoli. Tuttavia, la tecnologia richiede una linea di vista con i satelliti.
Limitazioni
Ci sono molti posti in cui le unità GPS portatili non funzionano o funzionano male. Se ti trovi all'interno di un grande edificio o di un centro commerciale, ci sono poche possibilità che il tuo dispositivo GPS sia in grado di rilevare un numero sufficiente di satelliti per calcolare la tua posizione. Lo stesso vale se sei sottoterra, sia in un complesso commerciale sotterraneo, in un tunnel, in una metropolitana o in una grotta naturale. Anche gli escursionisti in superficie possono trovarsi occasionalmente senza un segnale utilizzabile se si trovano sotto uno strapiombo roccioso o in fondo a un burrone boscoso. Questa è una limitazione inevitabile della tecnologia GPS.
GPS 101
I dispositivi GPS raccolgono segnali da una serie di sofisticati satelliti originariamente messi in orbita dall'esercito americano. Ciascuno si trova in un'orbita fissa o "geostazionaria" attorno alla terra e contiene orologi atomici estremamente precisi. Il tuo GPS confronta i segnali di più satelliti, calcola la loro distanza dal proprio tempo interno e utilizza queste cifre per individuare la tua posizione. Ogni volta che il tuo GPS portatile può agganciare i segnali di tre satelliti, può dirti dove ti trovi sulla superficie terrestre. Se riesce a trovare segnali da quattro o più satelliti, può anche dirti la tua altitudine.
Resa dei conti
Sapendo questo, potresti aspettarti che il tuo GPS ti dia un messaggio di errore quando guidi attraverso un tunnel o altrimenti perdi il segnale. In pratica, di solito non accade. Una volta che il GPS stabilisce la tua posizione iniziale, ricalcola continuamente la tua posizione in tempo reale. Ciò fornisce la velocità e la direzione di marcia. Quando entri in un tunnel, la tua unità perde il contatto con i satelliti. Tuttavia, sa a che velocità stai andando, su quale strada o autostrada e in quale direzione. Da ciò, il tuo GPS fa un'ipotesi plausibile - tradizionalmente chiamata "dead reckoning" - sulla tua posizione, fino a quando non è in grado di ristabilire il contatto con i satelliti di posizionamento.
Workaround
Esistono numerose applicazioni per un sistema di navigazione e localizzazione sotterraneo simile al GPS e sono state studiate diverse tecnologie rivali. Ad esempio, l'azienda giapponese Aichi Steel ha sviluppato un dispositivo che calcola una posizione utilizzando i campi magnetici terrestri e un accelerometro. In combinazione con la tecnologia GPS, in teoria fornirebbe una navigazione senza interruzioni sopra e sotto terra. Un sistema sotterraneo sviluppato in Svizzera per l'esplorazione delle grotte posiziona quattro trasmettitori sopra la grotta, che possono connettersi normalmente ai satelliti GPS. Ricevono segnali da un trasmettitore trasportato dall'esploratore e possono triangolare quel segnale per fornire una posizione precisa.
