IL GPS(GLOBAL POSITIONING SYSTEM)

SISTEMA GLOBALE DI RILEVAMENTO DELLA POSIZIONE

NAVSTAR GPSNAVigation Satellite Time And Ranging Global Positioning System

sistema di posizionamento e navigazione satellitareche fornisce posizione e orariodi qualsiasi punto sulla Terrain contatto con almeno 4 satelliti del sistema

sistema gestito dal Governo degli Stati Uniti d’Americadal 1991 esteso ad usi civilidal 2000 non criptato

sistema composto da:

1. Sezione orbitante(satelliti)

2. Sezione terrestre(antenna e ricevitore)

3. Sezione di controllo(stazioni a terra)

1. SEZIONE ORBITANTE

SATELLITI STATUNITENSI NAVSTAR

31 satellitiquota 26.560 km6 piani orbitali inclinati di 55°sul piano equatorialeperiodo di rivoluzione 11h 58m

su ogni satellite

- orologi atomici (al cesio o al rubidio)- razzi per le correzioni di orbita- pannelli solari per produzione di energia- batterie di emergenza

ogni satellite emette su 2 canali

L1 per uso civileL2 per correzione dei disturbi di trasmissione (uso militare)

dati forniti da ogni satellite

- posizione del satellite- tempo di trasmissione dati- parametri dell’orbita

2. SEZIONE TERRESTRE (ANTENNA E RICEVITORE)

ANTENNA per la ricezione dei dati satellitari

RICEVITORE contenente:

* parte elettronica di decodifica dei dati e di calcolo

* orologio di precisione* parte di colloquio con l’utente (display e tasti)

3. SEZIONE DI CONTROLLO

* stazione di controllo principale (master control station)Colorado Springs

* stazione di controllo principale alternativa

* 4 stazioni di monitoraggio a terra (Kwajalein, isola di Ascension, Diego Garcia, Hawaii)

* 6 stazioni di controllo collegate

il GPS è un sistema che lavora sui dati inviati contemporaneamente

da almeno 4 satelliti

si basa sul posizionamento sfericocioè sulla misurazionedel tempo impiegato

da un segnale radio a percorrerela distanza satellite-ricevitore

velocità di spostamentodei segnali (300.000 km/sec)

distanza del satellite

D = T x V

in base alla distanza e alla posizione istantanea dei satellitiil GPS calcola coordinate e quota del punto

in cui è posizionato

il ricevitore si trova sulla intersezione delle sferecon raggio uguale alle distanze dei satelliti

VANTAGGI DEL SISTEMA GPS

1. si utilizza in qualunque punto della superficie terrestrecon qualsiasi condizione meteorologicadurante il dì e la notte

2. non necessita di visuali tra punti di riferimento

3. fornisce risultati con alta precisione geodetica

5. i dati sono ottenuti in tempo reale

4. non è necessario personale addestrato

DATI FORNITI DAL SISTEMA GPS

SITUAZIONE SATELLITARE

POSIZIONE DEL RICEVITORE (COORDINATE E QUOTA)

DIREZIONE E DISTANZA DI DESTINAZIONI STABILITE

DIREZIONE E VELOCITA’ DI SPOSTAMENTO

ESEMPI DI SCHERMATE SUL DISPLAY DEL RICEVITOREsituazione satellitaremomentanea

quota

coordinate

velocità di spostamento

direzione di spostamento

traccia del percorso

memorizzazione di way-points

PRECISIONE DEL SISTEMA GPS

. numero e posizione dei satelliti “visibili” dal ricevitore

. rifrazione dei segnali satellitari attraverso la ionosfera

. impedimenti naturali o antropici alla ricezione dei segnali

. errore multipercorso (multipath error)

rifrazionemultipath error

rete GPS

unione di 4 o più stazioni GPS permanenti

(ogni stazione è munita di ricevitori GPS fissi, sempre attivi, omogenei per precisione e qualità)

--------le stazioni sono costantemente connesse

ad una struttura informatica

con sistemi hardware e software specifici

DATI DI POSIZIONAMENTO GPS

COORDINATE PLANIMETRICHE (latitudine e longitudine)

calcolate nel sistema WGS84trasformate in coordinate corrispondentiall’ellissoide internazionale (per l’Italia)

QUOTE

calcolate nel sistema WGS84trasformate in quote ortometriche (rispetto al geoide)

DIFFERENZE DI LATITUDINE DIFFERENZE DI LONGITUDINE DIFFERENZE TRA I SISTEMI WGS84 E ED50

in secondi di grado

SCOSTAMENTI TRA

SISTEMA WGS84 E GEOIDE

altimetriaa livello globale tra +75 m e -105 m

per l’ Italia tra +42 m e +54 m

L’ORIENTAMENTO DELLA CARTA

NORD GEOGRAFICO

NORD MAGNETICO

NORD DEL RETICOLATO CHILOMETRICO

NgNqNm

3 TIPI DI NORD

LA DECLINAZIONE MAGNETICA

ANGOLO FORMATO DALLA DIREZIONE DELLA COMPONENTEORIZZONTALE DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

CON LA DIREZIONE DEL NORD GEOGRAFICO

varia nel tempoe nello spazio

la declinazione variain rapporto allo spostamento

continuo del polo nord magnetico

spostamenti medidi 2 km/anno

posizione attuale (2003)78°18’ N 104°W(Canada sett.)

la declinazione magnetica può essereorientale od occidentale

linea agonica

LA CONVERGENZA

ANGOLO TRA IL NORD GEOGRAFICO EIL NORD DEL RETICOLATO CHILOMETRICO

meridianogeografico

meridiano rete

Sezione “Berceto” 216 I

dal °°millesimale al °sessagesimaledal °sessagesimale al °°millesimale

CALCOLO DELLA DECLINAZIONE MAGNETICA ATTUALEANNO 2014

differenza in anni 29 anni

29 anni x 6’30” = 3°08’ 30”variazione totale

- 0°45’ + 3°08’30” =

2°25’ 30”declinazione magnetica attuale

I VALORI POSITIVI VANNO POSTI A SINISTRA DELLO ZERODELLA SCALA GRADUATA

valore attuale declinazione magnetica 2°25’ 30”

SEGNI CONVENZIONALI IGM

VIABILITA’ ELEMENTI IDROGRAFICI NATURALI E ANTROPICI

EDIFICI OPERE ANTROPICHE

VEGETAZIONE

carta vecchia edizione

carta nuova edizione

scarpatarocciosa

sorgente

sentiero facile

tabernacolo

scarpata

corso d’acqua non perenne

corso d’acquaperenne

acquedotto