Il GPS (Global Positioning System) è un sistema di posizionamento su base satellitare, a copertura globale e continua, gestito dal dipartimento della difesa statunitense.
Il GPS permette a piccoli ricevitori elettronici di determinare la loro posizione (longitudine, latitudine e altitudine) con un errore di pochi metri usando segnali radio trasmessi in linea ottica da satelliti.
Sistemi GPS attuali e futuri:
Satellite in orbita terrestre. Fonte: Tecnozoom
Navstar, (Navigation System with Timing And Ranging Global Positioning System) fu concepito dal Ministero della Difesa statunitense come mezzo universale per:
Le applicazioni del sistema GPS non sono limitate al campo militare, ma sono disponibili a tutti anche per uso civile, seppure con qualche limitazione nella precisione ottenibile nelle misure. La disponibilità del segnale GPS 24 ore su 24 in ogni angolo del globo e la progressiva riduzione dei costi dei ricevitori hanno trasformato il sistema GPS addirittura in un fenomeno di massa.
Inizialmente, per motivi di sicurezza, il sistema era affetto da un errore indotto ma poi reso libero.
Il sistema GPS si compone di tre parti:
La costellazione di 24 satelliti che costituisce il sistema GPS fu completata nel 1993, prevede 21 satelliti operativi e 3 satelliti di scorta pronti a intervenire in caso di guasto.
I satelliti sono posti in un’ orbita circolare a circa 20.200 km dalla terra e compiono una rivoluzione in 12 ore ripassando sullo stesso punto visto da un osservatore terrestre ogni 24 ore circa.
Il centro di controllo del sistema GPS si trova nei pressi di Colorado Springs ed ha il compito di eseguire tutte le misure necessarie per “correggere” le informazioni inviate dai satelliti GPS.
I 24 satelliti Sono disposti su 6 piani orbitali diversi ma ugualmente spaziati tra di loro, inclinati di 55° rispetto al piano equatoriale (quindi non coprono le zone polari) a forma di ellissi a bassa eccentricità.
Ogni piano orbitale ha 3 o 4 satelliti, e i piani sono disposti in modo tale che ogni utilizzatore sulla terra possa ricevere i segnali di almeno 5 satelliti. La loro quota è di 20 200 km e compiono due orbite complete in un giorno siderale.
Da un punto del globo terrestre il ricevitore riesce a vedere solo la metà di essi, quindi 12. Ma non li vedrà mai tutti e 12 per via della loro inclinazione rispetto all’equatore. In più il ricevitore GPS stesso fa una discriminazione dei satelliti in base alla loro geometria e alla stima degli errori su ciascuno privilegiando quelli che forniscono maggior precisione (basandosi, per esempio, sulla loro elevazione rispetto l’orizzonte.
Ogni satellite è dotato di orologi atomici basati su 4 oscillatori ad altissima precisione, di cui 2 al cesio e 2 al rubidio con una precisione di 3*10-9secondi (possibilità di errore è di un secondo ogni 30000 anni).
Il Costo di ogni orologio atomico è di circa 160.000 Euro; ha dei razzi per effettuare le correzioni di orbita. Ha due pannelli solari di area pari a 7,25 m2 per la produzione di energia. Ha infine batterie di emergenza per garantire l’apporto energetico nei periodi in cui il sole è eclissato. Pesa circa 845 kg ed ha una vita di progetto di 7,5 anni.
Elevazione del Satellite
Angolo η individuato fra la direzione del segnale ed il piano tangente all’ellissoide nel punto occupato dal ricevitore. In genere si utilizzano solo segnali provenienti da satelliti con η > 10° o 15°, in modo da attenuare i problemi legati al disturbo atmosferico.
Il Segmento di controllo è costituito da un gruppo di stazioni di monitoraggio a terra che hanno la loro sede centrale in Colorado: in particolare, i centri di controllo terrestre sono 5 e sono disposti in posizione pressoché equatoriale intorno al globo:
Le stazioni terrestri hanno il compito di:
Il segmento d’utilizzo è definito da ogni ricevitore, come quelli a bordo delle automobili, degli aerei e delle navi. Essi ricevono il segnale, lo elaborano, ricavano le informazioni a proposito della velocità, posizione e tempo del veicolo. Essi sono basati su clock al quarzo.
La precisione, a seconda della applicazione, può variare da ±100 m a ±1 cm
1. Introduzione
2. Tipologia e formati dei dati MultiMediali. Il testo
3. Tipologia e formati dei dati MultiMediali. L'audio
4. Tipologia e formati dei dati MultiMediali. Grafica e video
5. Progetto di DB Multimediali
6. Indicizzazione e recupero dei documenti di testo
7. Indicizzazione e recupero dell'audio
8. Metodi di classificazione dell'audio
9. Colori
10. Indicizzazione e recupero delle immagini
11. Esempi reali di image retrieval
12. Video
13. Strutture dati efficienti per la ricerca della similarità - pa...
14. Strutture dati efficienti per la ricerca della similarità - pa...
15. Sistemi di supporto e misure di efficacia
17. Geographical Information System - parte prima
18. Geographical Information System -parte seconda
19. Geographical Information System - parte terza