|
Cos'e' il GPS
GPS e' I'acroninmo di Global Positioning
System, sistema di posizionamento globale.
Grazie ad una costellazione di satelliti
orbitanti intorno alla terra e' possibile, se muniti dell'apposito
ricevitore, rilevare accurate indicazioni riguardo la propria
posizione, velocita' e direzione di marcia. Per fare cio',
il ricevitore sfrutta le precise informazioni provenienti
dai satelliti, riguardanti l'orario e la loro posizione in
cielo, per ricavare il punto a terra, tramite una procedure
di triangolazione.
Il sistema e' funzionante per tutto
l'arco della giornata ed e' in grado di fornire i dati in
3D, relativi cioe' alla posizione e alla quota. Il sistema
GPS e' stato sviluppato dal Dipartimento della Difesa degli
Stati Uniti, cbe annualmente lo amministra; il dato della
posizione ricavato e' estremamente affidabile, in quanto resistente
a vari disturbi ed interferenze.
Come funziona il GPS?
Ogni satellite invia i dati sulla propria
posizione precisa (posizione ed elevazione) ed il momento
d'inizio della trasmissione di detti dati. Un ricevitore GPS
interpreta. il segnale, quindi misura l'intervallo di tempo
trascorso tra il momento della trasmissione del segnale e
la sua ricezione per determinare la distanza che c'e' fra
di esso ed il satellite.
Calcolate le distanze di almeno tre satelliti,
e' possibile determinare la posizione corrente sulla terra
in cui e' posto il ricevitore.
Ogni satellite trasmette due tipi di
dati: l'almanacco e le effemeridi. L'almanacco fornisce informazioni
di tipo generale riguardanti la posizione e lo stato dei satelliti
presenti nella costellazione; dato che esso contiene informazioni
generiche, le stesse possono essere ricavate da uno qualsiasi
dei satelliti.
Un ricevitore GPS che abbia in memoria
l'almanacco aggiornato sa gia' dove cercare per trovare i
satelliti basandosi sull'ultima posizione nota e sull'ora
corrente. Le effemeridi contengono informazioni sulla precisa
posizione di ciascun satellite, utili per il calcolo della
distanza con il ricevitore.
Ogni satellite trasmette le proprie effemeridi.
Sia l'almanacco che le effemeridi riportano informazioni fondamentali
per il computo della posizione.
ACCURATEZZA
Il sistema di posizionamento GPS, tramite
un ricevitore di tipo civile, attualmente fornisce un'accuratezza
standard di circa venticinque metri. Il livello di precisione
ottenibile e' di gran lunga superiore a qualsiasi altro tipo
di sistema di posizionamento precedentemente realizzato.
DGPS
Per otenere una precisione di rilevamento
superiore a quella offerta dal semplice utilizzo del ricevitore
GPS, e' necessario usufruire di una correzione denominate
"differenziale" o DGPS. Tramite una stazione di riferimento
a terra, e' possibile ottenere una correzione al punto rilevato
dal GPS; questo sistema permette di ottenere precisioni estremamente
elevate.
SISTEMI DI COORDINATE
Le posizioni sono luoghi definiti in
modo unico, per cui un punto sulla Terra non puo' essere confuso
con un altro. Per fare cio' si utilizzano sistemi di coordinate
che descrivono i luoghi.
Il nuovo ricevitore Magellan puo' utilizzare
12 differenti sistemi di coordinate per indicare un punto;
LAT/ LON (latitudine e longitudine), UTM (Universal Transverse
Mercator), OSGB, Griglia Irlandese, Finlandese, Tedesco, Francese,
MGRS, Griglia Utente, Griglia Svizzera, TD o Griglia Svedese.
II sistema da selezionare (nel SETUP)
e' determinatodal tipo di mappe e carte che si utilizzano;
e' cosa comune voler impostare il ricevitore, in modo da avere
i punti che collimano anche sulle mappe.
Sistema di coordinate LAT/LON
LAT/LON e' il sistema di coordinate
piu' utilizzato. Esso proietta le linee della latitudine (paralleli)
e della longitudine (meridiani) sulla superficie terrestre
. Le linee della latitudine sono l'equatore e le linee orizzontali
parallele ad esso. Le linee della longitudine sono linee verticali
perpendicolari all'equatore e passanti per i poli. La posizione
e' descritta come intersezione di una linea di latitudine
ed una linea di longitudine. Specificatamente, una, posizione
puo' variare di 90' a. nord o sud dell'equatore (fino ai poli,
che sono 90°N e 90°S; l'equatore e' 0° di latitudine) e fino
a 180° Est o Ovest del meridiano 0, che corrisponde alla longitudine
0° (Il Meridiano Zero passa sopra Greenwich, Inghilterra).
Frazioni del gradi sono i minuti; ci sono 60 minuti (60')
in un grado. I minuti si dividono in unita' minori. Frazioni
di minuti si posssono esprimere con i decimali o con i secondi.
(Ci sono 60 secondi in un minuto e si scrivono 60"). Cosi',
una medesima posizione espressa in coordinate LAT/LON puo'
essere scritta in due modi, che il ricevitore mostra come
25° 47.50 o 25°47'30".
Sistema di coordinate UTM
Un altro sistema di coordinate comunemente
usato e'l'UTM (Universal Transverse Mercator), che generalmente
e' utilizzato su mappe terrestri o particolari cartine di
tipo militare. Sulla terra, si puo realizzare che le coordinate
UTM sono piu' semplici da utilizzare delle LAT/LON. Le coordinate
UTM sono facili da usare, ma dato che il modello su cui si
basano e' astratto, in questa sezione viene fornita una introduzione
all'UTM molto semplificata. Invece di proiettare una griglia
immaginaria di linee che si intersecano sul globo, l'UTM proietta
sezioni del globo su una superficie piana. Ognuna di queste
sezioni e'chiamata una "zona". Ci sono 60 zone che coprono
tutta la terra fra 84°N e 80°S (i poli non sono descritti
in UTM). Ogni zona sulla superficie ha un ampiezza di 6° definita
da una proiezione che ha origine nel centro della T'erra.
La posizione UTM e' data da tre elementi: la zona in cui si
trova, lo spostamento a est e lo spostantento a nord. Gli
spostamenti a est ed a nord misurano la distanza in metri
della posizione nella zona. Gli spostamenti a est sono misurazioni
in direzione est/ovest e corrispondono alla longitudine. Gli
spostamenti a Nord sono misurazioni in direzione nord-sud
e corrispondono alla latitudine.
Griglia di Ritardo Temporale
Ci sono linee di posizione (LOP) determinate
dalla differenza di tempo necessaria per ricevere il segnale
Loran-C.
Il Loran e' un aiuto alla navigazione
trasmesso via radio e le coordinate TD sono ben marcate sulle
carte nautiche. Il ricevitore puo' mostrare la posizione espressa
in coordinate TD effettuando la conversione.
GLOSSARIO
Segmento attivo: e' il segmento
della rotta che si sta correntemente percorrendo.
Altitudine: L'elevazione sopra
il livello del mare.
Azimuth:lL'angolo compreso fra
l'orizzorte ed un satellite (o altri oggetti)
BRG (Bearing): Rilevament della
direzione in gradi del punto di arrivo, misurata in base alla
propria.
CDI Course Deviation Indicator:
rappresentazione grafica della propria posizione riferita
alla rotta ideale; fonisce un'indicazione di quanto, a dritta
o a sinistra, sia la rotta reale rispetto a quella ideale
e la distanza al punto di arrivo.
COG Course Over Ground: la direzione
verso cui ci si muove. La COG puo' essere riportata rispetto
al nord vero o magnetico. Coordinate Sono la descrizione della
posizione fornita con valori numerici o alfanumerici.
CTS Course to Steer: la direzione
da tenere per tornare in rotta mentre si procede verso il
punto di arrivo. E' una rotta che scaturisce da un "compromesso"
proiettando la posizione corrente in un punto della linea
di rotta a meta' strada tra la perpendicolare alla propria
posizione e il waypoint di arrivo del segmento corrente.
Datum: e' riferito al modello
teorico matematico con cui viene resa piana la superficie
terrestre. I disegnatori delle carte possono utilizzare modelli
diversi, pertanto le coordinate di un punto risultano diverse
da un datum all'altro. Il datum con cui la mappa e' stata
disegnata e'riportato nella legenda.
Default (Originale): il valore
di un parametro o di una funzione impostato nell'unita' dalla
fabbrica. Si puo' variare nel Set-up.
DST Distance: distanza dalla posizione
corrente alla destinazione.
ETA Tempo Stimato di Arrivo :il
tempo stimato di raggiungimento del waypoint di destinazione.
ETE Tempo Stimato in Rotta: il
tempo stimato per raggiungere il waypoint successivo in una
rotta.
GOTO: una rotta composta di un
solo segmento, dove la posizione corrente e' il punto di partenza
ed un waypoint la destinazione.
HEAD Heading: la direzione che
si sta tenendo, definita da un angolo misurato a partite dalla
direzione nord. Latitudine La distanza misurata in gradi (da
0° a 90°) a nord o sud dell'equatore, individuata attraverso
circonfenze parallele all'equatore.
LAT/LON Sistema di Coordinate:
utilizza la latitudine e la longitudine per definire una posizione
sulla terra.
Leg (Segmento): un segmento di
rotta che unisce un waypoint di partenza (FROM) ed uno di
destinazione (TO). Una rotta puo' consistere di uno o piu'
segmenti. Una rotta da un waypoint A ad un waypoint B ad un
waypoint C fino ad un waypoint D ha tre segmenti, il primo
individuato dall'unione tra il WP A ed il WP B.
LMK Landmark: un punto salvato
in memoria ottenuto dall'inserimento manuale delle coordinate,
dalla loro modifica o da salvataggio della posizione corrente.
Usato per creare rotte. Come il waypoint. Longitudine La distanza
misurata in gradi (da 0° a 180°) a est o ovest, rispetto al
meridiano 0 (meridiano di Greenwich) individuata da linee
perpendicolari ai paralleli e convergenti ai poli.
Magnetico (Nord): Il nord individuato
da una bussola magnetica.
NMEA National Marine Electronics Association:
un'organizzazione che definisce e diffonde ii. protocollo
seriale standard utilizzato negli apparati elettronici di
navigazione e nei computer.
OSGB: Sistemi di coordinate utlizzato
solo in (Gran Bretagna, simile all'UTM). E' usato con il datum
GRB36. Position fix Le coordinate della posizione corrente
calcolate dal GPS.
SOG Speed Over Ground: la velocita'
con cui il ricevitore si sta muovendo. TMP Temperatura. True
North La direzione del Nord Vero. E' il punto di intersezione
di tutti i meridiani.
TTG Time To Go: La misura di quanto
tempo manca per arrivare a destinazione.TTG si basa sulla
velocita' di navigazione al punto e sulla distanza rimanente
per raggiungerlo.
UTC Universal Time Coordinated:
l'ora di riferimento universale, inizialmente definita come
come Greenwich Mean Time (GMT).
UTM Universal Transverse Mercator:
sistema metrico a griglia usato su svariati tipi di carte
e mappe. VMG Velocity Made Good. La componente del vettore
della velocita' orientata nella direzione della destinazione.
WPT Waypoint: luogo salvato nella
memoria del ricevitore ottenuto inserendo i dati manualmente,
modificandoli o salvando la posizione corrente. Usato per
creare le rotte.
XTE Cross Track Error: la distanza
tra la posizione corrente e la linea ideale di rotta. Mostrata
come la distanza, a destra o sinistra, dalla rotta mentre
si naviga verso la destinazione.
|
