1

● Nasce nel 1973 negli USA su progetto della US Navy, successivamente sviluppato per opera del DIPARTIMEN TO DELLA DIFESA

1) Sezione spaziale2) Sezione di controllo3) Sezione utenza

GPS è la sigla di:NAVSTARNAVSTAR --GPSGPS, per esteso: “NAV igationSatellite T ime A nd Ranging - G lobal P ositioningSystem”

● come sistema di posizionamento in tempo reale per “ veicoli”militari in navigazione (evoluzione del Sistema Tra nsit)

● Il sistema attualmente è gestito dal DoD (Department o fDefence) e dall’NCA (National Command Authority)

STRUTTURA:

GPS - descrizione

2

SatellitiSatelliti● 24 satelliti su 6 piani orbitali inclinati di

55°sul piano equatoriale

● orbite quasi circolari

● piani orbitali intervallati di 60°

● quota dei satelliti: circa 20.200 Km

● periodo orbitale: 12 ore siderali (11h 58’ di tempo solare medio)

● ogni giorno si ripresenta la stessa costellazione con 4 minuti di anticipo

● per ogni osservatore dalla terra ogni satellite è in vista per circa 5 ore su 12

● la geometria della costellazione èstudiata in modo che almeno 4 satelliti siano sempre contemporaneamente visibili da ogni parte della terra

3

SatellitiSatelliti● ATTIVI: cioè dotati di batterie e generatori (pannel li solari di 7,25 mq);

● trasmettono onde elettromagnetiche in continuo;

● memorizzano le informazioni inviate dalle SEZIONE D I CONTROLLO;

● capaci di mantenere un segnale di tempo molto accur ato;

● possono eseguire manovre di correzione d’orbita con razzi guidati dalla SEZIONE DI CONTROLLO;

4

Sezione di controlloSezione di controllo

● equidistanziate su una fascia equatoriale● in posizione nota con elevata precisione● dotate di un sofisticato ricevitore GPS che capta c on continuità i

segnali emessi dai satelliti● equipaggiate con un orologio atomico di alta stabil ità● dotate di stazione meteorologica per valutare l’eff etto troposferico

5 stazioni di monitoraggio :5 stazioni di monitoraggio :

unauna STAZIONE PRINCIPALE DICONTROLLOE CENTRO DI CALCOLO

tretreDOTATE DI ANTENNA PER INVIAREMESSAGGI AI SATELLITI

+una+una STAZIONE DI “BACKUP”

5

Sezione di controlloSezione di controllo● controllare l’efficienza complessiva del sistema● controllare lo stato degli orologi● controllare l’orbita di ciascun satellite e determi nare i nuovi parametri● comunicare ai satelliti i parametri della loro nuov a orbita, le correzioni

degli orologi e i dati sul modello ionosferico● comandare gli spostamenti ai satelliti che si trova no troppo lontani dalla

loro orbita normale

CONTROLLO DELLE ORBITE:CONTROLLO DELLE ORBITE:● tutte le stazioni inviano i dati raccolti alla MAST ER● i dati relativi all’ultima settimana vengono compen sati ai minimi quadrati

Effemeridi di riferimentoEffemeridi di riferimento● le effemeridi di rifer,. vengono controllate con i dati delle ultime 24 ore● vengono calcolate le correzioni degli orologi e le

Effemeridi prodotteEffemeridi prodotte● questi dati sono inviati ai satelliti che li memori zzano (almeno una volta

al giorno)

6

Utenza del GPSUtenza del GPScostituita da tutti gli utilizzatori militari e civ ili

ogni utente deve possedere un ricevitore (o più di uno) le cui parti essenziali sono:

antennaorologio atomicogeneratore di codici modulati: C/A, P, Y

apparato di memorizzazione dati

ricevitore capace di captare una o entrambe le freq uenze emesse dai satelliti (L1, L2)visore e tastiera (o la possibilità di trasmettere t ramite porte)computer integrato nel sistema

apparato di alimentazione

7

Tipologia di ricevitoriTipologia di ricevitori

Strumenti per “navigazione”

Strumenti “geodetici”

anche molto piccoli, in genere con pochi canalipossono essere integrati in altri sistemi

Fanno solo misure di CODICE

POSSIBILITÀ DI ESEGUIRE MISURE DI FASE

molti canali doppi (circa 100) per dedicarne uno ad ogni frequenza di ogni satellitepossibilità di memorizzare grandi quantità di dati

8

Principio del metodoPrincipio del metodo

MISURA DELLA DISTANZAIl satellite invia un segnale che contiene l’istante tp della sua partenza, quando giunge al ricevitore questo misura l’istante tr di ricezione:

Conoscendo l’equazione di moto dei satelliti, e quindi la loro posizione rispetto ad un riferimento cartesiano, si misurano all’istante ti le distanze dal ricevitore di 3 satelliti

(tempo impiegato dall’onda per percorrere il tratto satellite-ricevitore)

tr - tp = ∆t

d = ∆t c (distanza)

Consente di determinare la posizione di un qualsiasi punto sulla superficie terrestre e fino a quote di qualche decina di Km , in qualsiasi istante, e con qualsiasi condizione atmosferica, purché sia visibile un numero sufficiente di satelliti

Y

X

Z

P

∆∆∆∆t incerto, c incerta →→→→ d = pseudo range ρρρρ

9

Struttura del segnalefrequenza fondamentale dell’oscillatore f0 =10.23 MHz

frequenza onde portanti λλλλ = c / f L1 =154 f0 = 1575.42 MHz λλλλ=19 cm L2 =120 f0 = 1227.60 MHz λλλλ=24 cm

segnali binari modulati sulle onde portanti (Pseudo Random Noise – PRN)

C/A corse aquisition P precision Y (crittografato)AS (ANTI SPOOFING)

frequenza di trasmissione1.023 M bps (Mega bit al

secondo), = f0/1010.23 M bps (Mega bit al

secondo), = f0

lunghezza di un bit(onda quadra) 300 m 30 m

lunghezza di un codice 1023 bits 235.469.592.765.000 bits

durata di un codice 1 millisecondo 266d 9h 45m 55.5s

Permette la misura della distanza satellite- ricevit ore con una precisione tale che, considerando anche le altre cau se d'errore,porta ad una determinazione in tempo reale con prec isione

di alcuni metri (4÷8 o peggiore) del metro (o peggiore)

possibile la replica impossibile la replica

10

Struttura del segnale� Sulla portante L1 è modulato il codice P� Su una versione della L1 sfalsata di 90°è modulato il codice C/A� Sulla portante L2 è modulato il codice P

� salute dei satelliti (HEALTH); effemeridi approssimate; stati degli orologi� URA (User Range Accuracy) errore con cui il satellite influenza lo PSEUDO-RANGE in relazione alla SA

portante

+1

-1stato del codice

onda modulata

si moltiplica la portante per lo stato del codice, ogni passaggio da +1 a -1 o viceversa provoca uno spostamento di 180°, cioèla sinusoide viene capovolta

Le due le portanti L1 e L2 sono modulate da un altro codice binario (+1,-1) a bassa frequenza (50 Hz, 50 bit al secondo) costituito da 1500 bit che costituisce il “MESSAGGIO

DI NAVIGAZIONE” della durata di 30”, contiene:

� coefficienti correttivi dell’orologio del satellite� dati orbitali (effemeridi trasmesse) estrapolate: BROADCAST EPHEMERIDES (5÷10 m)� almanacco = informazioni sulla costellazione

11

Uso dei codici� Ogni satellite ha un codice diverso da tutti gli altri che permette la sua identificazione

� Codici binari (+1,-1) una sequenza che si ripete identica dopo un intervallo di tempo determinato

� PSEUDO RANDOM (pseudo casuale): il codice è generato da un algoritmo matematico progettato in modo che +1 e -1 si susseguono in modo quasi casuale, cosicché in un campione numeroso vi sono quasi un ugual numero di +1 e -1. Questo serve perchél’accoppiamento del codice TRASMESSO con la sua REPLICA presente nel ricevitore si effettua valutando la somma dei prodotti (istante per istante) dei due co dici :

(-1)(-1)=(+1)(+1)=+1 (-1)(+1)=(+1)(-1)=-1

è possibile traslare il codice del ricevitore fino a portarlo in fase (valore di massima correlazione) e misurare il ∆∆∆∆t = tempo impiegato dall’onda per percorrere la distanza SATELLITE-RICEVITORE

codici non in fase:somma →→→→ 0

- -- - - - - + + ++ + + + + + + +- - - - - --1+1

-1+1

t1 t2∆∆∆∆t

codice generatodal ricevitore

codice che arriva al ricevitore dal SV

codici in fase:somma massima

12

(XS-XP)2+(YS-YP)2+(ZS-ZP)2 = c ∆t + c(dt-dT)+KI+KT

Misure di pseudo-rangePseudo-range = distanza affetta da un errore sistematico dovuto alla non perfetta sincronizzazione degli orologi del satellite e del ricevitore e ai ritardi causati dall’atmosfera

EQUAZIONE FONDAMENTALE: d = ∆∆∆∆t cZ

X

YO

P

S

r

R

r-R

EQUAZIONE GENERATRICEEQUAZIONE GENERATRICE

INCOGNITINOTI

MISURATO STIMATE

4 incognite (trascurando dt) solubile con almeno 4 sat. visibili contemporaneamente, con più satelliti si compensano le osservazioni in accordo alla teoria degli errori

COSTANTE

essendo:

r X Y ZS S S= ( , , ) R X Y ZP P P= ( , , )

d r R X X Y Y Z ZS P S P S P= − = − + − + −( ) ( ) ( )2 2 2

TRASCURATO

13

Errori dello pseudo-range

� imperfetto allineamento dei codici dovuto all’elettronica del ricevitore = ERRORE ERRORE INTRINSECO INTRINSECO DIDI MISURAMISURA , 1% della lunghezza del codice: C/A = 3 ; P = 0,3 m

VDOP = quotaGDOP = determin. + tempo

R� scegliere sessioni con buon PDOP

� di posizione del satellite (Effemeridi broadcast) � effemeridi precise a posteriori� Sistematico!

ERRORI DOVUTI AI SATELLITIERRORI DOVUTI AI SATELLITI

� geometria dei satelliti (PDOP - Position Diluition Of Precision), numero puro inversamente proporzionale al volume di una piramide, migliore se piccolo, moltiplicato per URA da l’errore in metri

� sincronizzazione degli orologi di bordo� non eliminabile ma trascurabile� Sistematico!

� stato di salute dei satelliti� eliminare il satellite malato

ERRORI DOVUTI AI RICEVITORIERRORI DOVUTI AI RICEVITORI

� stabilità dell’oscillatore

PDOP = determinazioneHDOP = planimetria

14

Errori dello pseudo-rangeERRORI DOVUTI ALL’ATMOSFERAERRORI DOVUTI ALL’ATMOSFERA

♦ divergenza ionosferica (da 50 a 400 Km); il segnale subisce un ritardo proporzionale al numero di elettroni liberi presenti nella ionosfera (dipende dall’attività solare); il ritardo è inversamente proporzionale al quadrato della frequenza della portante

20 km

0 km

400 km

50 km

troposfera

ionosfera

• valutare l’effetto con un modello medio considerando L1 e L2

• combinare le due frequenze per avere misure prive di effetti ionos.• Quasi sistematico!

15

Errori dello pseudo-range

– SA (Selective Availability) disponibilità selettiva: introduce errori nei dati di posizionamento orbitale e di tempo trasmessi dai satelliti; attiva saltuariamente dal 1994; interessa i satelliti del blocco II: URA 32 (User Range Accuracy) errore di misura per l’utente; eliminata il 1.05.2001

• valutare l’effetto con un modello• tarare un modello con i dati meteo misurati (può essere pericoloso usare i dati

al suolo)• Quasi sistematico!

♦ ritardo troposferico (dal suolo a 20 Km) legato agli elementi fisici della troposfera: temperatura, pressione e contenuto di vapor acqueo

LIMITAZIONI INTENZIONALI DELLA PRECISIONELIMITAZIONI INTENZIONALI DELLA PRECISIONE

– AS (Anti Spoofing) anti truffa: codice P crittografato che diventa Y, la decodifica è possibile solo per utenti in possesso della chiave di lettura

16

Misure di fase� ammettiamo che gli orologi del satellite e del ricevitore siano perfettamente

sincronizzati con il tempo GPS, e quindi all’istante T(GPS) segnino ambedue il tempo T

la misura di fase è intrinsecamente molto precisa rispetto allo pseudo-range: con la regola empirica del 1% della lunghezza d’onda si ricava un errore nella determinazione della fase di circa 2 mm (150 volte minore del codice P)

λλλλD T1

λ N T1

∆λT1

R

DT1 = NT1 λ + ∆λT1

� fotografando al situazione all’istante T1: l’onda del satellite è in fase 0 al satellite, e nel tratto satellite-ricevitore ha un numero intero di cicli (NT1= AMBIGUITÀ) piùuna frazione di ciclo (la distanza satellite-ricevitore DT1 all’istante T1 non sarà in generale un multiplo intero di λ)

� all’istante T1, quando l’onda generata dal ricevitore è in fase 0, il il ricevitore misura la fase dell’onda che gli giunge dal satellite

17

Misure di fase

D r RT T1 1= −La fase ΦT1 misurata all’istante T1 dal ricevitore può essere espressa in

funzione della distanza

λ = c

Fdividendo per si ha

per il satellite:

per il ricevitore:

tenendo conto delle modificazioni indotte dalla TROPOSFERA e dalla IONOSFERA

Z

X

YO

P

S

r

R

r-R

gli orologi però non sono sincronizzati, quindi:

111 TTT ND λλ ∆+⋅= λλ ⋅−=∆111 TTT ND

111 TTT Nc

FD −⋅=Φ

FttNc

FD R

STTT ⋅∆+∆+−⋅=Φ )(

111

c

FKKFttN

c

FD TROPIONR

STTT ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()(

111

SS ttT ∆=−

RR ttT ∆=−

18

Misure di fase

questa relazione per le incognite che contiene non porta alcun vantaggio nella determinazione istantanea:

n satelliti, 3 inc. pos., 1 inc. ∆∆∆∆tr, n inc. N , n inc. ∆∆∆∆ts , …

Z

X

YO

P

S

r

R

r-R c

FKKFttN

c

FD TROPIONR

STTT ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()(

111

3 incognite di posizione, 1 inc. ∆∆∆∆tr, 1 inc. N, 1 inc. ∆∆∆∆ts , …

No tempo reale?↓↓↓↓

1 sat. e due misure di fase a T 1 e T2

19

Misure di fase a T1 e T2

λλλλ

NT1

R

NT

1

NT2

NT2T1

ΦΤ1ΦΤ2

T1

T2

nT1T2

• durante l’intervallo (T2 - T1) il satellite emette un numero di onde (NT2T1) calcolabile in funzione del tempo

anche brevissima (CYCLE SLIP = salto di ciclo), il contatore di cicli si azzera ed ènecessario iniziare da capo; ogni cycle slip introduce una nuova incognita!

NT2 = NT1+ NT2T1 - nT2T1

� all’istante T2 il ricevitore fa una seconda misura di fase; l’onda in fase 0 al satellite, NT2 cicli interi, più una frazione di ciclo:

• il ricevitore nell’intervallo (T2 -T1) conta il numero (nT2T1) di cicli interi che gli arrivano

in tutto il periodo in cui il satellite è visibile si eseguono misure con una sola AMBIGUITÀ (NT1), incognita iniziale;se però si verifica una interruzione della ricezione,

c

FKKFttN

c

FD TROPIONR

STTT ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()(

222

20

Misure di fase a T1 e T2

λλλλ

NT1

R

NT

1

NT2

NT2T1

ΦΤ1ΦΤ2

T1

T2

nT1T2

Con le stesse ipotesi semplificative delle misure di codice (∆tS trascurabile, Kion e Ktrop modellabili) 5 incognite X, Y, Z, ∆tR, NT1: teoricamente 5 misure di fase, ma la geometria …

( )c

FKKFttnNN

c

FD TROPIONR

STTTTTTT ⋅++⋅∆+∆+−+−⋅=Φ )()(

212122

La seconda misura di fase non aggiunge incognite, perché, in assenza di interruzioni resta l’AMBIGUITÀ (NT1), incognita iniziale

No posizione assoluta?↓↓↓↓

2 ric. P e R, 1 sat. e due misure di fase in P e R

21

R P

Si

Misure di fase da P e da R

Tempo T1, satellite Si, ricevitore P

c

FKKFttN

c

FD iiiiii S

TROPSIONP

SSTP

STP

STP ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()(

111 ,,,[1]

R P

Si

Tempo T1, satellite Si, ricevitore R

c

FKKFttN

c

FD iiiiii S

TROPSIONR

SSTR

STR

STR ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()(

111 ,,, [2]

22

R P

Si

=

DIFFERENZA SEMPLICE [1] – [2]

c

FKKFttN

c

FD iiiiii S

RTROPS

RIONRSS

TRS

TRS

TR ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()( ,,,,, 111

c

FKKFttN

c

FD iiiiii S

PTROPS

PIONPSS

TPS

TPS

TP ⋅++⋅∆+∆+−⋅=Φ )()( ,,,,, 111

Tempo T1, satellite Si,ricevitori P e R

( )c

FKFttNN

c

FDDDS iiiiii S

TROPIONRPS

TRS

TPS

TRS

TPS ⋅+⋅∆−∆++−⋅−= ,,,,, )(

1111

R

R

KKKKK iiiii SRION

SPTROP

SRION

SPION

STROPION

≈≈≡=

−+−=

Pper 0

Pper 0,,,,,

- ELIMINATO ∆∆∆∆ts

- PRATICAMENTE ELIMINATE INC. IONO E TROPO

23

DIFFERENZA DOPPIA [3] – [4]

Tempo T1, satellite Sj, ricevitori P e R

( ) FttNNc

FDDDS RP

STR

STP

STR

STP

S jjjjj ⋅∆−∆++−⋅−= )(1111 ,,,,

R P

Si

Sj

( ) FttNNc

FDDDS RP

STR

STP

STR

STP

S iiiii ⋅∆−∆++−⋅−= )(1111 ,,,, [3]

[4]

( ) jjiijjiS

TRS

TPS

TRS

TPS

TRS

TPS

TRSi

TPT NNNNc

FDDDDDD

111111111 ,,,,,,,, −++−⋅+−−=

ELIMINATI ∆∆∆∆tP e ∆∆∆∆tR

24

questo calcolo viene eseguito in post-processing elaborando i due files dove sono registrate le misure fatte da due ricevitori che hanno lavorato in contemporanea

questo metodo, possibile anche per grandi distanze (migliaia di Km) porta ad ottenere delle “baselines” di notevole precisione: 10-6, 10-7 per distanze di decine di Km

R P

Si

Sj

MISURE DI FASE A T 2

( ) jjiijji STR

STP

STR

STP

STR

STP

STR

SiTPT NNNN

c

FDDDDDD

111111111 ,,,,,,,, −++−⋅+−−=

( ) jjiijjiS

TRS

TPS

TRS

TPS

TRS

TPS

TRSi

TPT NNNNc

FDDDDDD

222222222 ,,,,,,,, −++−⋅+−−=

( ) NDDDDDDDDc

FDTDDDD jjijji

S

TR

S

TPS

TRSi

TP

S

TR

S

TPS

TRSi

TPTT +−++−+−−==−2222111121 ,,,,,,,, tripla)a(differenz

( ) TOTS

TRS

TPS

TRSi

TPT Nc

FDDDDDD jji −⋅+−−=

22222 ,,,,

6 inc. di pos. Ass. = 3 inc. di pos. relativa + 1 inc. di ambiguità totale (1 numero intero)

25

GPS – POSIZIONAMENTO ASSOLUTO

R = INCOGNITAρρρρi = MISURATAri = NOTA

R = ρρρρi - ri

26

GPS – POSIZIONAMENTO RELATIVO

ρρρρijMISURATE= f(x,y,z,dt)

ri = known

B = R2 – R1

27

IL GPS FORNISCE:

1. Posizione geocentrica di singoli

ricevitori

2. Posizione relativa di ricevitori

contemporaneamente osservanti gli

stessi satelliti

accuratezza (2) ~ 100 volte migliore di

accuratezza (1)

28

GPSGPSImpiegoImpiego

29

Metodi a bassa precisioneMetodi a bassa precisioneutilizzano solo il codice

POINT POSITIONING● un solo strumento anche molto semplice e poco costo so● determina in tempo reale la posizione ASSOLUTA del ricevitore con misure di

PSEUDORANGE, aggiorna continuamente la posizione● errore con il codice C/A: meno di 10 m● adatto per navigazione● può essere utilizzato per rilievi forestali, geolog ici ecc.● non adatto per rilievi topografici di precisione

DIFFERENTIAL PSEUDORANGE● almeno una coppia di strumenti capaci dimemorizzare dati: BASE e ROVER● gli strumenti lavorano in contemporanea: BASE fiss a su un punto noto, ROVER

occupa successivamente i punti da determinare stazi onando per tempi molto brevi● il ROVER corregge i POINT- POSITIONING con le indica zioni della BASE a posteriori

o in tempo reale (radio)● distanza BASE-ROVER fino a qualche centinaio di Km● precisione: qualche metro lavorando con un buon PDO P

● danno posizioni ASSOLUTE● in tempo reale● con bassa precisione

30

Matodi ad alta precisioneMatodi ad alta precisione

� TRASLOCAZIONE : almeno una coppia di strumenti a singola o doppia freq. capaci di misure di fase e di memorizzazione dati

� gli strumenti devono lavorare in contemporanea � minimo 4 satelliti osservabili

MODALITÀ STATICA ● strumenti fissi sui punti ● si possono fare anche basi molto lunghe (centinaia di Km)● da il massimo della precisione: 1 cm + 1 ppm fino a 30, 40 Km● tempo di osservazione dipende da: distanza, satelli ti disponibili, precisione richiesta● (es. con doppia frequenza, distanza 20 Km, si ottie ne la precisione max con 1, 2 ore● la precisione (e quindi il tempo) dipend. anche dal la qualità del software● produttività:

● danno posizioni RELATIVE● in tempo DIFFERITO (post-processing)● con alta precisione

utilizzano codice e fase

STATICO RAPIDO– basi non troppo lunghe, ricevitori doppia freq.– tempi di osservazione: 10, 20 minuti– basso settaggio epoche

31

Metodi ad alta precisioneMetodi ad alta precisioneMODALITÀ CINEMATICA ● un ricevitore resta fermo su un punto noto, l’altro si muove occupando

successivamente i punti incogniti con soste di poch i minuti ● lo strumento mobile deve essere “inizializzato” (e nuovamente “inizializzato”

ogni volta che si verificano CYCLE SLIPS)●Minimo (per controllo) 5 satelliti (meglio 7 o più) con buon PDOP● basso settaggio della frequenza di acquisizione (ep och)

� CINEMATICO STOP & GO– il ROVER si sofferma solo per qualche minuto– indicato per rilievi di dettaglio– precisione subdecimetrica

� CINEMATICO CONTINUO– il ROVER si muove anche su un mezzo– ideale per rilevare traiettorie di mezzi in movimento, ferroviari, ecc.– precisione decimetrica

� CINEMATICO RTK– con radio o GSM, correzione in tempo reale– anche tracciamento– precisione subdecimetrica

32

Metodologie di impiegoMetodologie di impiego

v

∆∆∆∆x

∆∆∆∆z

∆∆∆∆y

v

• Possibilità di invio correzione da satelliti per le telecomunicaz. (Omnistar, LandStar, Skyfix)• Possibilità di invio correzione da una rete di stazioni permanenti

RISULTATO: BASELINE = vettore nello spazio fra i centri di fase delle antenne riferito al sistema cartesiano WGS84, misurato con grande precisione;

33

Metodologie di impiegoMetodologie di impiego

v

∆∆∆∆x

∆∆∆∆z

∆∆∆∆y

v

• Possibilità di invio correzione da satelliti per le telecomunicaz. (Omnistar, LandStar, Skyfix)• Possibilità di invio correzione da una rete di stazioni permanenti

RISULTATO: BASELINE = vettore nello spazio fra i centri di fase delle antenne riferito al sistema cartesiano WGS84, misurato con grande precisione;

34

Procedura operativaProcedura operativa

ESECUZIONE DELLE MISURE

UBICAZIONE DEI PUNTI

PROGETTAZIONE� non è necessaria intervisibilità fra i punti� non sono necessarie particolari geometrie� in alcuni casi non necessita ridondanza� preferire periodi con buon PDOP� se necessario il passaggio di sistema di riferimento collegare un numero

sufficiente di vertici noti e/o caposaldi di livellazione

� visibilità satellitare (ostacoli a NORD)� evitare multipath� evitare disturbi elettromagnetici

� tenere l’antenna orizzontale e sulla verticale del punto � misurare l’altezza dell’antenna� stazionare per il tempo previsto con margine di sicurezza� durante l’acquisizione verificare la bontà del rapporto segnale/rumore e la

continuità delle misure

35

Valutazione dei risultatiValutazione dei risultati� TIPO DI SOLUZIONE1. IONO FREE FLOAT (con ambiguità libere) - accettabile per basi molto lunghe2. WIDE LANE FIXED (stima dell’ambiguità cercando di valutare gli effetti

ionosferici) - accettabile per basi lunghe3. IONO FREE FIXED (fissate le ambiguità) - la migliore (normale per basi corte e

medie)� REFERENCE VARIANCE (VARIANZA DI RIFERIMENTO)

considerando le misure a disposizione è il rapporto fra la qualità prevedibile e quella che si realizza– deve essere prossima a 1 (1= previsioni rispettate)– da 0.5 a 1: OK, risultato migliore del prevedibile– da 1 a 3 ÷ 5 OK, leggermente peggiore– > 6: possibilità di problemi (multipath, cycle slip ......)

� RATIO (rapporto)rapporto inverso fra l’errore dell’ultima soluzione e quello della precedente– deve essere > 1,5 (>3 per basi molto corte)– normalmente i software non accettano soluzioni con ratio minore di 1,5

CHIUSURE DEI POLIGONI

36

GNSSGNSS

GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM

GPS

GLONASS

GALILEO

COMPAS

37

GLONASSGLONASS

Glonass non ha nessun degrado della precisione né cri ttografia dei segnali

24 satelliti;

8 satelliti per orbita;

Inclinazione dei piani orbitali: 64.8 °;

Orbite quasi circolari con raggio 25.510 Km;Tempo Glonass diverso dal tempo GPS

“ GLObalnaya NAvigasionnaya Sputnikovaya Sistema” è un sistema di radio-navigazione satellitare, sviluppato dal Ministero d ella Difesa della Federazione Russa.

A differenza del GPS la modulazione del segnale è ug uale per tutti i satelliti, a variare è la frequenza del segnale:

posti su 3 orbite;orbite intervallate di 120 °;

• L1: 1602.5625 – 1615.5 MHz• L2: 1246.4375 – 1256.5 MHz

38

GALILEOGALILEOSistema di posizionamento multisatellitare europeoCofinanziato dall’ESA e dall’Unione Europea al 50% (costo previsto 3.3 miliardi di Euro per la realizzazione; per la manutenzione 220 milioni di Euro all’anno)

Costellazione:• 30 satelliti su 3 piani orbitali inclinati di 56º a ll’equatore;• La definizione del progetto è cominciata nel 2000, l o

sviluppo del sistema e la messa in orbita era previ sta nel 2008-2010;

• Il programma ha subito vari rallentamenti: ad oggi lanciati solo 2 satelliti;

• Altezza prevista: 23616 km;• Periodo: ~14h