I ricevitori GPS a terra sono dei semplici ricevitori radio poco costosi a frequenza singola, e ciò dato che tutti i satelliti trasmettono onde radio su di una stessa elevata frequenza portante.

 

Non si crea un guazzabuglio di interferenze radio perché ogni satellite GPS trasmette un proprio codice che, oltre appunto ad identificarlo, consente al ricevitore a terra di determinare anche la sua distanza.

 

Il codice che viene trasmesso a scadenze prefissate da ogni satellite è una sequenza pseudocasuale di emissioni radio accuratamente formulate.

 

Tenuto coto che, come si è già detto, i satelliti si muovono in configurazioni orbitali note con precisione, per effettuare le misurazioni di distanza, i satelliti trasmettono impulsi radio in momenti prefissati, cosicchè determinando l’esatto tempo di arrivo degli impulsi sul dispositivo ricevente a terra, il dispositivo stesso è in grado di risalire alla distanza del satellite emittente.

 

Naturalmente occorre che l’orologio del ricevitore a terra sia perfettamente sincronizzato con quello del satellite, e ciò ove si tenga conto che una imprecisione pari a un milionesimo di secondo si tradurrebbe in un errore di circa 300 metri.

 

Il problema serio sembrerebbe dunque quello di effettuare la perfetta sincronizzazione fra l’orologio del ricevitore a terra e quello del satellite.

 

In realtà, anche un semplice ricevitore a terra dotato di un orologio elettronico non più complicato o costoso di un ordinario orologio digitale da polso, può essere facilmente sincronizzato con gli orologi atomici di estrema precisione dei satelliti.

 

Vediamo come.

 

Se gli orologi dei satelliti e quello del ricevitore a terra non sono sincronizzati in modo perfetto, tutte e quattro le sfere di posizione risultano contemporaneamente:

 

- un po’ grandi se l’orologio del ricevitore a terra tende ad accelerare

- un po’ piccole se l’orologio del ricevitore a terra tende a ritardare

 

tuttavia, un leggero aggiustamento, rispettivamente all’indietro o in avanti dell’orologio del ricevitore a terra, permette a tutte e quattro le sfere di incontrarsi con precisione, con ciò ottenendo la sincronizzazione di quest’ultimo.

 

Nella successiva figura, dove per semplificare sono riportate 3 e non 4 sfere di posizione, è illustrata come viene ottenuta la sincronizzazione del ricevitore GPS a terra, sincronizzazione che appunto si ottiene con riferimento ai confini sottili delle sfere (quelle corrette), e non con riferimento ai confini spessi delle sfere (quelle non corrette).