003-GPS Introduzione al GPS
Il GPS (dall'inglese Global Positioning System = Sistema di Posizionamento Globale) è un metodo di posizionamento basato sulla ricezione di segnali provenienti da satelliti artificiali (oggi 24 di 27 funzionanti).
Il GPS nasce negli USA negli anni '70 dal DoD (Department of Defence = Dipartimento della Difesa) per scopi militari e ben presto gia dalla seconda meta' degli anni '80 viene utilizzato anche per scopi civili.
Come funziona
La posizione viene costruita fissando il sistema di riferimento e misurando il tempo impiegato dai segnali elettromagnetici per raggiungere dal satellite, posto a circa 20 km dalla terra in una posizione nota, il ricevitore terrestre. Il ricevitore necessità di almeno 4 segnali, quindi 4 satelliti in vista, per calcolare la posizione e lo fa semplicemente triangolando i dati ottenuti dal calcolo delle distanze dai satelliti. Questo metodo è noto come trilaterazione.
Come si calcola la distanza dal ricevitore GPS al Satellite
Si utilizza l'orario come riferimento. Sia il satellite che il ricevitore generano dei codici univoci collegati all'orario, quando il segnale è letto dal ricevitore a terra questo puo' confrontare i due codici identici e stabilire quanto tempo il segnale ha impiegato per raggiungerlo. Semplicemente moltiplicando questo tempo per la velocità della luce (300.000 km/s) si ottiene la distanza tra i due punti, satellite e ricevitore GPS.
Ovviamente per stabilire una posizione univoca in un sistema a tre dimensioni occorrono almeno le misure di distanza da quattro satelliti.
Quanto è preciso
Il sistema GPS è disponibile in due versioni, PPS (Precision Positioning Service) quello per scopi militari e SPS(Standard Positioning Service) per scopi civili. La differenza tra i due è nell'introduzione di un errore volontario per la riduzione della precisione, oggi tale limitazione è stata abolita ottenendo anche per usi civili una precisione di 10-20 m.
Altri sistemi di posizionamento
Il GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System) è un sistema satellitare di individuazione della posizione realizzato dall’ Unione Sovietica più o meno in concomitanza con quello americano.
GALILEO è un sistema satellitare dell'UE in fase di completamento per scopi civili che garantirà agli stati utilizzatori continuità, accessibilità e interoperabilità del servizio.
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