Como funciona o GPS nos carros sem Internet?

Porque não precisa da internet. É um sistema totalmente independente.

O que chamamos GPS (nos carros) é na verdade um sistema muito complexo. O GPS é apenas uma pequena parte dele. O GPS tornou-se uma espécie de taquigrafia para estes tipos de sistemas de navegação, mas há muito mais para eles. Aqui está uma breve descrição de como funciona.

O chamado GPS in-car é um sistema de navegação completo, com três componentes principais:

1. Um receptor GPS. O GPS é um sistema apenas de recepção. Não podemos transmitir dados ou mensagens via GPS. Um receptor GPS executa uma e apenas uma função muito simples: Ele escuta os sinais de satélite GPS e calcula a sua posição em relação à superfície da Terra, na forma de latitude e longitude.
2. li>Um Mapa Detalhado. Normalmente, quando você compra um carro, seu sistema de navegação virá carregado com um mapa detalhado daquele país, ou seja, uma base de dados de cada estrada e ponto de referência em todo o país, e coordenadas lat-longas associadas. Às vezes, em países menores, ele também conterá um mapa de países vizinhos. (Se você comprou um carro em Joanesburgo, África do Sul, e decidiu dirigir até Marakkesh, Marrocos, ele pode não ter o mapa de todo o continente africano. Em tal situação, você pode precisar da internet para baixar os mapas que o seu sistema não tem - supondo que ele tenha essa capacidade. Muitos sistemas de navegação podem não ter essa capacidade. No momento em que você se conecta à internet você está vulnerável a vírus e hacking.)>li>Um Sistema de Navegação Inercial. Não vou entrar em muitos detalhes técnicos aqui, mas usando giroscópios e acelerômetros podemos medir o movimento de qualquer corpo - incluindo seu carro, avião ou submarino. (Se você vir o filme "Caça ao Outubro Vermelho", você pode ver o capitão do submarino fazendo o que é conhecido como dead reckoning - uma técnica central para a navegação inercial.)

>p> Como essas peças funcionam juntas? Quando você liga o sistema de navegação GPS no seu carro, ele não sabe se você está na Chestnut Street na Filadélfia ou DawangLu em Pequim ou na Kensington High Street em Londres. A posição inicial é fornecida pelo receptor GPS e, na maior parte das vezes, isto é tudo o que o GPS contribui. Uma vez que você tenha uma posição fixa, ela é comparada com o mapa para descobrir onde diabos nós estamos. Assim que começamos a conduzir, o sistema de navegação por inércia assume o controlo: Ele sabe quantos milímetros ou quilômetros nos movemos, em que direção, para onde viramos, etc. etc. e assim ele sabe a qualquer momento exatamente onde estamos localizados e para onde estamos indo. (Uma pequena ruga em tudo isto é que a navegação inercial utiliza técnicas de integração numérica que são propensas a erros e o erro tende a acumular-se com o tempo, o que significa que se não for corrigido em breve o seu sistema pensará que está na Walnut Street e não na Chestnut Street (na Filadélfia). Para corrigir este problema, a correção da localização GPS é usada periodicamente para a correção do erro.)

EDIT 1 em resposta às perguntas de Mircea Chipara: Esta resposta foi originalmente escrita para explicar como os vários sistemas de navegação automóvel funcionavam de acordo com o seu design original. Quando estas soluções foram projetadas, os dados sem fio não estavam amplamente disponíveis e, se estavam, as velocidades de conexão não eram altas o suficiente para baixar mapas em tempo real. É por isso que muitos deles exigiam pilhas de CDs pré-carregados com mapas. No entanto, se avançarmos rapidamente alguns anos, a cobertura de dados sem fio e a velocidade chegaram a um ponto em que podemos assumir com segurança que sempre seremos capazes de ter uma conexão de dados ao vivo e de alta velocidade e, portanto, seremos capazes de baixar mapas quando e como for necessário. Portanto, soluções mais modernas como o Google Maps dependem da internet para fazer o download de mapas o tempo todo. No entanto, o próprio Google é a fonte dos dados GIS, pelo que não surgem preocupações como a qualidade dos dados e vírus/hacking, etc. Enquanto que para um fabricante individual de automóveis como a Volkswagen ou a Ford seria muito mais difícil fornecer a sua própria versão do Google Maps.

Se carregar o mapa através da Internet doméstica e depois se aventurar a sair com o seu separador, assim que os dados do seu mapa acabarem o seu separador começará a mostrar uma tela em branco. (Eu tentei esta experiência e foi o que aconteceu.) Além disso, a posição inicial não vem via internet; vem do GPS (que não vem via internet). A cobertura de hot spot ajudará a baixar mapas mas não lhe dará a localização GPS.