Come funzionano i ricevitori GPS senza un orologio preciso?

Non hanno bisogno di un orologio accurato (uno che mantenga il tempo con precisione per un lungo periodo) perché sono in contatto con circa 12 orologi atomici molto precisi.

Il sistema di navigazione GPS si basa sul tempo in cui un satellite dice di aver trasmesso un segnale, ricevuto dall'unità GPS, che determina la distanza dal satellite tramite lo spostamento di fase del segnale. È relativamente facile determinare lo spostamento di fase, infatti le vostre orecchie e il vostro cervello lo fanno eccezionalmente bene ogni giorno - è parte di come si ottiene l'audio stereoscopico che vi permette di conoscere l'azimut (rilevamento, direzione) di un obiettivo - ed è caratterizzato dallo spostamento di frequenza che sentite quando un treno o un'auto vi passa accanto.

Così, se conosci la tua distanza da un satellite, puoi disegnare un cerchio sulla superficie terrestre dove quella distanza è corretta.

Se prendi un altro satellite, i cerchi di distanza si incrociano in due punti - quindi potresti essere in una di quelle posizioni. Con un terzo satellite, i tre cerchi si incontrano in un solo punto, e uno dei cerchi da 2 satelliti può essere scartato. Con 4 satelliti possiamo anche dire l'altezza.

Quindi, poiché ogni satellite ha un orologio preciso e ti dice esattamente quando trasmette, conosciamo le 3 o 4 distanze necessarie per un fix di posizione e altezza.