GPS

[Chris96]

chi mi sa dire come funziona il GPS ??

[Alexander-Alessandro]

Il funzionamento del sistema GPS è (relativamente) semplice e si basa sulla misura del tempo di percorrenza del segnale trasmesso dall'antenna del satellite fino all'antenna del ricevitore Utente a terra. Innanzitutto ogni satellite ha un proprio nome. Il "nome" (la sequenza in codice che caratterizza ogni satellite) è unico ed inconfondibile e ogni satellite può portare uno solo dei 32 "nomi" consentiti dal sistema.
Ogni satellite trasmette a terra un messaggio, codificato tramite il suo "nome" ; questo messaggio, chiamato almanacco contiene i dati relativi alle orbite dei satelliti (effemeridi) ed altri dati caratterizzanti il satellite (tempo della settimana GPS, stato del satellite ecc.). Ricordiamo qui che ogni satellite ha, a bordo, un accuratissimo orologio atomico, sincronizzato agli orologi di tutti gli altri satelliti tramite i segnali elaborati dai centri di controllo a terra. Il ricevitore GPS (qualsiasi ricevitore GPS) ha - al suo interno - un orologio preciso (non così preciso come un orologio atomico, in quanto è un comune orologio elettronico al quarzo). Riuscendo a sincronizzare l'orologio atomico di un satellite con l'orologio contenuto all'interno del ricevitore GPS ottengo che:
• Il ritardo di sincronizzazione tra l'orologio del satellite e l'orologio del ricevitore GPS mi dà il tempo di percorrenza del segnale dall'antenna del satellite all'antenna del ricevitore GPS a terra. Moltiplicando questo tempo per la velocità delle onde elettromagnetiche e della luce nel vuoto che all'incirca è uguale a 300000 Km/sec, ottengo la distanza del satellite dal ricevitore a terra. Se io conosco anche i dati dell'orbita del satellite (e cioè conosco in maniera approssimata in quale punto dello spazio si trova il satellite), io posso ricavare la posizione esatta dell'antenna del mio ricevitore GPS rispetto al centro di massa della Terra (tutti i satelliti orbitano intorno al centro di massa della Terra). Questa misura, riferita ad un solo satellite, mi darebbe un errore di posizionamento grossolano, pari a qualche centinaio di chilometri; se però io ripeto la misura su piu' satelliti (almeno tre per un posizionamento su latitudine e longitudine, almeno quattro se voglio conoscere anche la quota del punto in cui mi trovo) ottengo la mia posizione con un errore di circa una decina di metri.