GPS accuratezza e precisione.

By Mago di Az - Posted on 06 June 2011 - 00:12

Gpsinfo Gps precisionePer determinare la propria posizione con accuratezza e precisione il ricevitore GPS deve ricevere un segnale radio da almeno tre satelliti. Ogni satellite emette un segnale univoco, il ricevitore GPS può cosi abbinare il segnale ricevuto al satellite che lo ha emesso e, in base ad un calendario residente nella memria del ricevitore GPS, ricavare la sua posizione  orbitale. La distanza dal ricevitore viene calcolato (per ogni satellite ricevuto), e in base ai risultati , il ricevitore GPS ricava con precisione la sua posizione geografica. Ma quanto è preciso il GPS?
L'accuratezza e precisione della misura del ricevitore GPS è influenzata da una serie di fattori,  tra cui la posizione dei satelliti, l'eventuale presenza di rumore del segnale radio, le condizioni atmosferiche, e le barriere naturali al segnale. Un disturbo radio può introdurre  un errore tra 1 e 10 metri. Ostacoli quali una montagna o edifici alti le fronde degli alberi, che nascondono alla vista  il satellite al ricevitore GPS possono produrre errori, talvolta anche fino a 30 metri. La determinazione  più accurata della  posizione si verifica quando il satellite e il ricevitore GPS sono in vista tra loro senza  nessun altro oggetto schermante.
Palazzi montagne alberi e nuvole sono elementi che non possono essere controllati o spostati, né tantomeno si possono prevedere interferenze tutti fattori che influiscono sulla accuratezza e precisione della posizione calcolata dal ricevitore GPS. Per superare o aggirare questi problemi, sono state messe a punto sistemi tecnologici di supporto, A-GPS, DGPS , WAAS, DEAD RECKOGNING sono sistemi sviluppati per supportare il ricevitore GPS a determinare una posizione con accuratezza e precisione.

Assisted GPS o A-GPS, è un sistema basato sulla telefonia cellulare che fornisce dati aggiornati (utilizzando la comunicazione GPRS a pagamento ) al ricevitore GPS consentendo cosi l'abbattimento dei tempi necessari alla prima localizzazione.

DGPS (Differential Global Positioning System)
La tecnologia DGPS come l'A-GPS, il DGPS utilizza una postazione con Antenna GPS fissa cui sono conosciute le coordinate e memorizzate per riferimento. DGPS, utilizza i segnali provenienti dai satelliti e calcola la posizione, poi li confronta con le sue coordinate memorizzate. Le differenze tra dato memorizzato e dato ricevuto servono come elemento di correzione e quindi inviate al ricevitore GPS. DGPS è particolarmente utile quando le condizioni atmosferiche interferisconore con la ricezione.

WAAS (Wide Area Augmentation System)
L'innovazione più recente nella tecnologia GPS è il WAAS sviluppato dalla FAA e DOD per aumentare l'affidabilità dei ricevitori GPS per la navigazione aerea. Utilizzando una rete di stazioni terrestri (WRS o Wide-area Reference Stations), vengono trasmesse le correzioni ai satelliti geostazionari WAAS, che ritrasmettono poi le correzioni ai ricevitori GPS predisposti per WAAS. Questo sistema avanzato e stato concepito per consentire agli aeromobili di utilizzare il GPS in modo estremamente affidabile per tutte le fasi del volo, tra cui la fase di atterraggio. Le Specifiche per WAAS prevedono un grado di precisione inferiore ai 7 metri,  sia verticalmente che lateralmente, per il 95% del tempo. In pratica, WAAS ha raggiunto una precisione laterale di 1 metro e di 1,5 metri in verticale,  nel territorio degli  Stati Uniti e territori contigui

Dead reckoning
La tecnica di Dead reckoning o Navigazione stimata si avvale del monitoraggio della velocità  e la direzione angolare. Tali dati vengono utilizzati qualora il sengale satellitare GPS  venga perso (es in un  tunnel) per tenere traccia della posizione rispetto ad un punto noto di partenza.
Diverse tecniche possono essere utilizzate per misurare velocità e la direzione angolarequando la ricezione del segnale GPS è perduto:
- Accelerometri che rilevano i cambiamenti nella velocità e direzione
- Bussole per determinare la direzione
- sensori che misurano la distanza percorsa. (esempio in auto l'odometro)
- sistemi che possono combinare dati provenienti dai sopracitati  sensori con i dati di una mappa, possono avvalersi dei dati della mappa per una maggiore precisione.

L'efficacia della navigazione stimata Dead reckoning  dipende in primo luogo dal avere un punto noto di partenza, e in secondo luogo dalla precisione dei sensori nel determinare la velocità e la direzione.