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Titolo: GPS

Gradirei avere delle informazioni sull'errore differenziale del GPS e,
quindi, sulla precisione dello strumento.
Vorrei inoltre sapere se è possibile utilizzarlo nell'ingegneria civile
per effettuare i rilievi.
Thanks in advance
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Eng. Mario GENSINI
National Research Council (CNR) - Institute for Atmospheric Pollution
c/o University of Calabria
I-87036 Arcavacata di Rende (CS)
mailto:
gen...@iiant01.iia-cnr.unical.it
URL:  
http://www.iia-cnr.unical.it
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Le riporto quel poco che so ed sono nozioni che imparato per il
conseguimento della patente nuatica.
Esistono due sistemi di rilevazione satellitare il NAVSAT-TRANSIT, che è
prossimo alla sostituzione, e il NAVSTAR-GPS, che è quello destinato a
rimanere.
Il TRANSIT dispone/neva di 5 satelliti che descrivono orbite circolari a
circa 1093Km di altezza e si muovono a circa 14000 miglia/h. (credo che sia
miglio marino, circa 1844 metri). Il periodo di rovoluzione è di circa 108
minuti (ho calcolato bene?). La disposizione delle orbite (credo siano dei
meridiani) permette ad un osservatore di beneficiare di un passaggio del
satellite sopra il proprio orizzonte (per circa 18 minuti) a intervalli
temporali di  1 h a 45° gradi di latitudine, 2h all'equatore e ogni 30
minuti ai poli.
In nautica serve per determinare il punto nave (posizione dell abrca) e
questa misura  viene fatta per misurando la variazione di frequenza che i
segnali del satellite subiscono in conseguenza del suo moto nel moto
relativo rispetto alla barca. La misura viene fatta per una durata di 2
minuti, e ad intervalli regolari, misurando la differenza tra una fquenza
nota, che il TRANSISTconosce, e quella percepita.Dalle variazioni di
frequenza si risale alla differenza delle distanze nave-satellite tra la
fine e l'inizio del conteggio. Si individua così un luogo di posizione (una
iperbole). La conoscenza della posizione del satellite ad un certo istante
permette di ricavare un luogo di posizione (iperbolide) che si interseca con
la superficie della terra e genera una iperbole. Tramite dei procedimenti
che non conosco si individuano altri luoghi di posizione che intersecati con
l'iperbole danno la posizione della barca.
Il TRANSIST per funzionare richiede la  posizione stimata della barca, l'ora
di Greenwich approssimata di questa,  la rotta e sopratutto la  sua
velocità. Nota con precisione la velocità del emzzo , l'errore  che viene
dichiarato è di circa 50-100 metri. Il che dovrebbe essere il suo caso. I
punti che misura sono fermi, il che equivale a conoscere con precisione la
velocità e la rotta della barca. Devo confessarle che ho mai capito se
questo valore sia quello reale, cioè non si riesce a ad avere una incertezza
inferiore con questo sistema di rilevazione,  oppure se è l'errore che
fornisce lo strumento Faccio questa distinzione perchè questo sistema è
stato pensato e pagato dagli USA ed ,come forse saprà ,esiste un rigido
controllo da parte del governo americano su tutto quanto viene prodotto
negli USA e che può essere usato come tecnologia militare.
Il sistema GPS che dovrebbe arrivare a 21 satelliti a circa 21200 km di
quota, tralascio i particolari,   e funziona con un procedimento diferente,
cioè non più Doppler ma altre misure (mi pare!). Purtroppo non so dirle
oltre perchè
non ho mai approfondito l'argomento. Comunquer ispetto al TRANSIST si hanno
un maggiore numero (almeno 4) di satelliti sul proprio piano di orizzonte e
questo  permette per ricavare direttamente la posizione dell'oggetto
ricercato. Le frequenze trsmesse sono intorno ai 1575 Mhz e alcuni anche a
1227Mhz.
In questo sistema i luoghi di posizione non sono iperboli ma 3
cerchi che intersecati danno proprio la posizione della barca. La precisione
è di  circa 15-25 metri. Ma vale il discorso di prima, cioè non so se questa
sia la precisione vera massima teorica del sistema satellitare oppure quella
che fornisce il dispositivo. Sono  più propenso a pensare che i dati che le
ho dato siano i valori di precisione che lo strumento fornisce.  Poi
bisognerebbe sapere anche quale probabilità si ha che si verifichi questo
errore (cioè +/- 3 volte lo scarto quadratico medio, oppure meno, ma qui
andiamo oltre) Anche perchè
durante i recenti  conflitti  bellici (Golfo,Kossovo) si parlava dei missili
Cruise e del sistema GPS come un sistema in grado, quando funzionava, di
mandare a segno il missile con uno scarto di pochi metri.
Mi rendo conto di non aver chiarito affatto i suoi dubbi, ma questo è quanto
ho ricavato dalla letteratura che avevo in mio possesso.
Si potrebbe effettuare un calcolo per verificare la precisione teorica del
metodo (ammesso di trovare tutte le inforazioni del caso) , ma credo che non
sia molto facile! :-)
Spero di esserle stato di aiuto.
Jack

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