Come funziona il GPS nel dettaglio?

[ale2751]

Salve a tutti!
Studio ingegneria aerospaziale e sto preparando un esame di avionica. Il mio professore, purtroppo, non è molto bravo a spiegare e quindi non è riuscito a spiegarmi nel dettaglio pratico il funzionamento del gps.

Da un punto di vista analitico, ho capito che pongo come incognita il termine del tempo del ricevitore, aggiungo una nuova equazione di un quarto satellite e il problema è matematicamente chiuso.

Da un punto di vista pratico, però, come fa il ricevitore a capire quanto tempo è passato da quando il segnale è stato inviato? Il ricevitore non può sincronizzarsi con il satellite perché il segnale orario gli arriva ovviamente in ritardo, quindi io so a che ora è partito il messaggio, ma il ricevitore non può sapere quanto tempo è passato.
Su qualche dispensa ho letto di un sistema di copia di una replica del segnale sul ricevitore e di confronto con non so cosa...

Qualcuno puì spiegarmi nella pratica che cosa accade? Come funziona? Un ricevitore, collegato a un solo satellite, può calcolare la distanza dal singolo satellite?
Grazie

[dzcosimo]

Credo che la questione sia molto più complicata di come la dite voi
Mi sono addentrato nella cosa per la tesi triennale, e seguirò il prossimo anno un corso di guida e navigazione su queste cose.
Fino a quel momento mi spiace ma non ti potrò essere d'aiuto

[claudio862]

Il capitolo sulla minimizzazione dei minimi quadrati del mio libro di analisi numerica presenta come esempio applicativo proprio il GPS. Se non ricordo male, semplicemente tu hai un sistema di equazioni in 4 incognite: x, y, z e t (proprio perché almeno sui GPS consumer l'orologio non è mai sincronizzato). Usando i dati da 4 o più satelliti riesci ad avere una stima delle 4 incognite (prendi la quadrupla che minimizza l'errore quadratico).
Credo che un ricevitore collegato ad un solo satellite possa calcolarne la distanza solo se precedentemente sincronizzato. Altrimenti no, dato che il ricevitore conosce solo l'istante di invio del segnale (contenuto nel segnale stesso) ma non quello di ricezione (poiché il suo orologio non è abbastanza preciso).

[Deckard1]

Non ne so molto, ma la distanza dovrebbe essere calcolata con una stima della velocità di propagazione del segnale da satellite a ricevitore (che non è esattamente uguale alla velocità della luce nel vuoto a causa dell'atmosfera). La velocità di propagazione è quindi influenzata da diverse variabile come ad es. la composizione dell'atmosfera e quindi anche le condizioni metereologiche ecc. Di conseguenza viene periodicamente aggiornata questa stima (luoghi diversi avranno stime diverse). So di essere stato impreciso e di poter aver detto castroneria, però grosso modo dovrebbe funzionare così.
Queste due voci su wiki potrebbero aiutarti.