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GPS e Galileo
by Piercarlo Roasio - 29/05/03
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Vorrei fornire alcuni chiarimenti in merito al sistema GPS oggetto di un recente post. Io utilizzo per professione il GPS per rilievi topografici e sentendo le discussioni in merito al GPS noto che c'è molta confusione. Per quel che può esser utile in questa sede vorrei dare alcuni chiarimenti (forse teoricamente non esattissimi ma pur sempre più corretti delle solite informazioni giornalistiche).

I satelliti GPS emettono il loro segnale su 2 frequenze L1 e L2 nonché dei segnali detti di Codice. Il funzionamento (teorico è semplice): il satellite emette un segnale che viene captato dal nostro ricevitore dopo "n" secondi: poiché il segnale si muove alla velocità della luce conoscendo il tempo T si calcola la distanza. Con tre distanze ( e quindi tre satelliti) si possono calcolare le coordinate del punto. Però il tempo deve essere misurato con estrema precisione: i satelliti hanno a bordo orologi atomici estremamente precisi ma non i ricevitori. Ecco che la variabile T non è nota e quindi occorre un quarto satellite per risolvere l' equazione di posizione. Tuttavia il segnale non viaggia all'effettiva velocità della luce nel vuoto per le variazioni causate della ionosfera (sopratutto ma anche dal vento solare, da forti influenze magnetiche etc). Per correggere l'equazione tenendo conto delle interferenze della ionosfera occorrono DUE ricevitori. Se i due ricevitori sono in comunicazione (via radio.modem, via GSM o con un ponte satellitare OMNISTAR per esempio) e se ricevono entrambi i segnali sulle frequenze L1 e L2 gli apparati sono in grado di correggere in automatico la posizione e di fornirla con precisione di 1-3 cm (entro 30 km) o di 50 cm (entro 100-150 km). Se non sono in comunicazione si possono post-elaborare i dati acquisiti e avere le stesse e maggiori precisioni: ordine di mm al Km (ma occorre che i ricevitori siano fissi e stabili sui punti da misurare da 15 minuti ad alcune ore - a seconda della distanza). Questo approccio rigoroso è utile solo in topografia. Nell' uso normale si impiega UN solo ricevitore: la precisione NON può essere migliore di alcuni metri: 2-5 mt negli apparati migliori a 30 mt in quelli turistici (tipo quelli installati sulle auto).

Questo SENZA la cosiddetta S/A ossia l'alterazione voluta dagli americani del segnale GPS: con l'S/A attivata l' errore può essere anche di alcune centinaia di metri (ma se si utilizzano due apparti come in topografia la S/A è del tutto ininfluente: le precisioni restano elevatissime). Dal maggio del 2001 gli USA hanno disattivato la S/A e quindi la precisione dei nostri GPS è quella di alcuni metri. I satelliti GPS trasmettono anche su un altra frequenza (codice Y) crittografato e utilizzabile solo dai ricevitori dell' esercito (USA). la precisione non cambia (in modo sostanziale) ma non è influenzato dall' eventuale S/A. Con Galileo NON cambia la sostanza solo che il il consorzio GARANTISCE le precisioni e la disponibilità del sistema (mentre ora tutto dipende dagli americani). Comunque occorreranno sempre 4 satelliti visibili dal nostro ricevitore e la precisione sarà sempre la stessa (o poco migliore): il limite è "scentifico", non dipende dalla tecnologia. Dimenticavo: il segnale GPS è totalmente gratuito (per tutti e sempre). Galileo sarà gratuito come servizio base ma a pagamento per i servizi più professionali (esempio garanzia dei dati e loro affidabilità).

Spero di aver chiarito un po' le idee sul GPS: la materia è complessa e io non sono un buon divulgatore :-)

Piercarlo
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