NAVIGAZIONE SATELLITARE E DINTORNI

                             
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sabato 28 settembre 2013

GPS, Galileo, Glonass e navigazione - Miti da sfatare

Spesso si leggono in giro sulla rete varie affermazioni sul sistema GPS, ma non sempre sono vere!
Verifichiamone qualcuna!

"Il sistema GPS per uso civile e' intenzionalmente degradato" - FALSO - Il GPS per uso civile che viene comunemente usato (ad esempio il navigatore satellitare dell'auto) non e' degradato intenzionalmente. Gli errori sono dovuti semplicemente agli errori di misura del sistema.
Il degrado intenzionale, chiamato Selective Availability, e' stato disabilitato il 1 Maggio del 2000 dall'amministrazione Clinton  (http://clinton3.nara.gov/WH/EOP/OSTP/html/0053_2.html)
www.gps.gov - Selective Availability
Non solo la SA e' stata disabilitata, ma non c'e' neppure intenzione di usarla in futuro, tanto che l'HW necessario alla SA non e' più presente sui moderni satelliti GPS lanciati a partire dal 2010
First Block 2F GPS Satellite Launched

"Il sistema GPS può essere spento dai militari USA" - VERO (MA....) - Vero, il sistema e' sotto il controllo militare, ma un suo spegnimento non e' certo un evento probabile. Esistono ormai tantissimi servizi civili degli stessi USA che fanno affidamento al sistema e spegnerlo sarebbe oltremodo controproducente. Cio' non toglie che in caso di conflitto possano rendere impossibile l'accesso al servizio, ma dal 1995 da quando il GPS e' pienamento operativo non e' mai successo
Has the United States ever turned off GPS for military purposes?

"Il sistema GPS e' un progetto militare" - VERO - Il sistema e' stato sviluppato dal Dipartimento della Difesa (DoD) degli USA ed e' tutt'ora sotto la responsabilità dal United State Air Force.
 50th space Wing Factsheet
www.gps.gov - Is GPS under U.S. military control?



"Con il GPS ci possono tracciare/localizzare/spiare ovunque" - FALSO - Il sistema GPS da solo non e' in grado di tracciare e localizzare i dispositivi che ne ricevono il segnale. I ricevitori GPS sono appunto dei semplici ricevitori di segnale, non sono in grado di trasmettere la vostra posizione e non e' possibile alcun tracciamento.
Diverso e' il caso in cui il ricevitori sia integrato all'interno di altri dispositivi (ad esempio l'antifurto satellitare) che sfruttano le reti di comunicazione per trasmettere la posizione.

"Galileo e' più preciso del GPS" - VERO ....ehm... FALSO. Solitamente si sente parlare di Galileo indicandolo come più preciso del GPS. E' vero, ma c'e' bisogno di una precisazione importante: Galileo avra' (un domani) una precisione superiore a quella fornita dal GPS oggi.
Mentre Galileo viene sviluppato e i satelliti lanciati per completare la costellazione anche GPS verrà ammodernato aumentandone la precisione in modo molto simile a Galileo. Quindi, se facciamo un confronto alla pari, l'affermazione e' FALSA.
Sistema di posizionamento Galileo - Caratteristiche
www.gps.gov - Modernization

"I produttori di ricevitori GPS pagano delle royalties al governo USA" - FALSO - Questa e' una di quelle che storie che probabilmente nascono da un dubbio, e poi si diffondono incontrollatamente.  No, chi progetta, produce o vende ricevitori GPS o strumenti che ne integrano non devono pagare royalties al governo USA o ad altri enti. Il sistema e' finanziato attraverso le tasse dei cittadini americani.
www.gps.gov - Funding

HDOP (o PDOP) indica la precisione del ricevitore - FALSO - ma per questo ci vuole una spiegazione approfondita. Vi rimando a un precedente articolo: HDOP in pratica

La costellazione GPS e' composta da 24 satelliti - FALSO - 24 e' il numero di satelliti minimo per cui la costellazione era stata disegnata per offrire copertura globale. Oggi i satelliti operativi sono 31.
GPS constellation status  (sito USA)
GPS satellite constellation status (sito russo)

Piove e/o e' nuvoloso quindi la ricezione GPS peggiora - FALSO - Gli eventi atmosferici non peggiorano la ricezione del segnale GPS.
Do Weather Conditions Affect GPS Accuracy?
Ragionevolmente un sistema militare non sarebbe di grande aiuto se comuni eventi atmosferici potessero degradarlo facilmente!
Attenzione pero' che un accumulo di acqua o neve potrebbe invece pregiudicare la ricezione.
Ad esempio, mettendo la vostra mano (composta principalmente di acqua!) sopra l'antenna di un ricevitore GPS siete in grado di attenuare sensibilmente il segnale ricevuto.

Glonass e' caduto in disuso e non e' più operativo - FALSO - Il sistema Glonass (equivalente russo del GPS) e' oggi pienamente operativo.
E' vero pero' che a fine anni 90 a causa dei problemi economici della Russia furono drasticamente tagliati i fondi a disposizione del sistema fino a renderlo praticamente inoperativo (dei 24 satelliti del 1995, ne rimasero solo 6 nel 2001). La costellazione e' ritornata pienamente operativa nel 2011.
GLONASS constellation status




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mercoledì 13 marzo 2013

Galileo!! Primo Fix!

L'ESA (Agenzia Spaziale Europea) ha annunciato ieri (12 Marzo) di aver effettuato il primo fix con segnali provenienti dalla sola costellazione Galileo (al momento composta da 4 satelliti).Lo stesso giorno, anche il team di ricercatori del NAVSas(Politecnico di Torino e Istituto Mario Boella) ha confermato di aver effettuato il primo fix Galileo.

I fix di Galileo - click per ingrandire (fonte ESA)
Si tratta di un passo importante per Galileo, che per la prima volta è in grado di dimostrare le sue funzionalità di localizzazione.

Per approfondimenti:
Galileo fixes_Europe's position in history (ESA)
www.navsas.eu
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sabato 13 ottobre 2012

Galileo raggiunge quota 4 satelliti

Il 12 Ottobre altri due satelliti Galileo hanno sono stati lanciati a bordo di un razzo Soyuz dallo spazioporto europeo in Guyana Francese e si vanno a unire ai precedenti due lanciati circa un anno fa a completamente della fase IOV (In Orbit Validation).

Avere quattro satelliti in orbita e' un grande passo avanti per poter finalmente avere ricevitori Galileo funzionanti, i quali potranno finalmente effettuare il posizionamento basandosi completamente sui satelliti Galileo (come e' noto, i 4 satelliti sono il minimo indispensabile per il posizionamento).

Il razzo Soyuz con a bordo i due satelliti Galileo (fonte ESA)


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venerdì 27 luglio 2012

Anche GIOVE-B va in pensione

Dopo la conclusione della missione di GIOVE-A, è ora il turno di GIOVE-B di concludere la propria missione. Verso metà Agosto il  secondo satellite di test Galileo sarà parcheggiato su un'orbita più alta dell'attuale: 600Km in più dell'attuale a 23.222 Km.
Lanciato il 27 Aprile 2008 è stato il primo satellite equipaggiato con  un clock PHM (Passive Hydrogen Maser), un maser all’idrogeno di tipo passivo, con una precisione superiore ad 1 nanosecondo giornaliero (attualmente è il più preciso fra quelli operanti in orbita terrestre).
Due PHM verranno usati come orologi di base principali a bordo dei  satelliti operativi di Galileo, mentre due orologi di rubidio verranno utilizzati come riserva.

Per i dettagli della missione GIOVE potete consultare il sito ufficiale della Agenzia Spaziale Europea, nella sezione dedicata: ESA - Giove

Disegno di GIOVE-B (fonte ESA)




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giovedì 5 luglio 2012

Giove-A - Missione conclusa per il primo satellite Galileo

La missione di Giove-A (il primo satellite Galileo a essere lanciato) è stata dichiara conclusa.
Lanciato nel Dicembre 2005, Giove-A è stato importante sopratutto perché ha permesso di assicurare le frequenze rilasciate in via provvisoria a Galileo.
Il satellite ha inoltre permesso di effettuare test su nuove tecnologie mai sperimentate da missioni europee.

Con 78 mesi di vita nello spazio, a fronte di 27 per cui era progettato, ho portato brillantemente a termine la propria missione. Il satellite si trova ora parcheggiato nell'orbita cimitero, circa 100Km più in alto di quella originale.



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domenica 6 maggio 2012

Altri due satelliti Galileo a fine settembre

La Commissione Europea ha annunciato la data di lancio della prossima coppia di satelliti Galileo: il 28 settembre 2012.
I satelliti saranno lanciati dalla Guyana Francese con il razzo russo Soyuz, come già avvenuto per i primi due satelliti.

I quattro satelliti completeranno la fase IOV (in orbit validation) e permetteranno ai produttori di testare i ricevitori con il minimo di quattro satelliti necessari alla navigazione.

Fonte ESA: Next Galileo satellites to launch after the summer


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venerdì 30 marzo 2012

Domande e Risposte sulla ricezione GPS

La ricezione del segnale GPS peggiora con la pioggia?
Risposta breve: no! 
La pioggia, cosi come nuvole o neve, non cambiano la ricezione del segnale GPS. Le frequenze sono state scelte appositamente per evitare problemi con gli eventi atmosferici (bisogna ricordare che il GPS era innanzitutto uno strumento militare: pensare di non poterlo usare in teatro di guerra a causa di eventi atmosferici sarebbe stato insensato).
Quello che può peggiorare la ricezione, anche notevolmente,  è invece uno strato di acqua. Un piccolo accumulo di acqua sopra l'antenna GPS fa peggiorare notevolmente la ricezione.
Si può vedere questo effetto mettendo una mano (composta in gran parte di acqua) sopra la vostra antenna GPS, vedrete calare sensibilmente il segnale ricevuto.

Se siete in macchina, anche i tergicristalli possono influenza negativamente la ricezione del segnale, e peggiorare soprattutto il TTFF (Time To First Fix).
Questo succede perché al primo fix il ricevitore ha bisogno di qualche secondo di segnale ininterrotto per scaricare le effemeridi. Il passaggio dei tergicristalli può disturbare la ricezione e ostacolando quindi lo scaricamento delle effemeridi.
Ciò avviene generalmente con i navigatori (tipo Garmin o TomTom), ma non con gli smartphone. Gli smartphone infatti utilizzano A-GPS per scaricare le effemeridi dalla rete.
(approfondimento su A-GPS qui: GPS Assistito (Assisted GPS) ).

E con gli alberi?
La vegetazione ostacola la ricezione del segnale in particolare se siete in movimento. Pur ricevendo un discreto segnale, è possibile che il TTFF peggiori notevolmente a causa del tempo necessario al ricevitore per scaricare le effemeridi, dovuto alle interferenze della vegetazione.
Meglio quindi fare il fix in una zona aperta prima di inoltrarsi in una foresta o in un bosco. Dopo il first fix, la ricezione non dovrebbe essere degradata in modo significativo.

E i vetri schermati?
Esistono molte auto con i vetri schermati (a volte definiti "vetri benessere" o vetri atermici) che evitano che l'abitacolo si trasformi in un forno quando batte il sole.
Questi vetri sono in grado di attenuare la ricezione GPS in modo sensibile. Gli effetti principali sono un TTFF più lungo (il GPS ci mette più tempo a trovare i satelliti e scaricare le effemeridi) e una accuratezza peggiore (il segnale risulta degradato). Il navigatore potrebbe comunque funzionare piuttosto bene, soprattutto se è di recente produzione.
Ecco un esempio di confronto di ricezione con vetro non schermato (a sinistra) e con vetri schermato (a destra)
Confronto ricezione segnale (click per ingrandire)
Se riscontrate problemi di ricezione, potete innanzitutto verificare se per il vostro dispositivo è disponibile un'antenna esterna. Con poca spesa vi assicurate prestazioni decisamente migliori. 
Inoltre potete verificare se sul vostro parabrezza schermato è presente una "finestra" dove la schermatura è assente (solitamente si usa per il Telepass) e cercare di installare il vostro navigatore in modo da sfruttarla.
Altra alternativa, forse non molto pratica, ma efficace è data dalle antenne re-irradianti in grado di raccogliere il segnale GPS e re-irradiarlo all'interno del abitacolo della vostra vettura.

Le considerazioni relative alla ricezione del GPS valgono anche per Glonass e Galileo (visto che condividono principi di funzionamento e frequenze dei segnali), ma attenzione alle antenne esterne e re-irradianti. Sopratutto per Glonass, la compatibilità non è scontata. Quindi se il vostro dispositivo lo supporta e volete sfruttarlo, fate attenzione prima dell'acquisto.

Buona navigazione!

Post Correlati:
Quanti satelliti GPS?

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sabato 14 gennaio 2012

Buon compleanno GIOVE-A

GIOVE-A è stato il primo dei satelliti del programma Galileo a essere lanciato in orbita e a trasmettere i segnali necessari per assicurare al sistema le frequenze assegnategli.

Lanciato con un razzo Soyuz il 28 Dicembre del 2005 dal Cosmodromo di Baikonur (Kazakistan), iniziò a trasmettere i suoi segnali il 12 Gennaio del 2006. Sono quindi ben 6 anni ormai che il satellite è operativo!

Costruito dal'inglese SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd ), fu progettato per una missione di durata poco superiore ai 2 anni.

Potete trovare tutti i dettagli riguardo GIOVE-A nella pagine del sito ESA a questo indirizzo:
http://www.giove.esa.int/page_index.php?menu=102&page_id=35

Giove-A. (Immagine: ESA)


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giovedì 5 gennaio 2012

Galileo, il primo satellite trasmette i suoi segnali

Il primo satellite Galileo della fase IOV(In Orbit Validation) appare in ottima salute.
Dal sito ESA, si apprende che il satellite trasmette tutti i segnali nelle bande di frequenza E1, E5 ed E6, ricevuti dalla stazione ESA a Redu, in Belgio.

La prima fase di test si concentrerà sul primo satellite, per poi passare al secondo nel corso del 2012.

Si possono trovare maggiori dettagli sul tracking dei segnali Galileo ai seguenti link (in inglese):

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giovedì 20 ottobre 2011

Galileo: e' il momento! UPDATED

Lo streaming e' iniziato (anche se con varie immagini registrate)
UPDATE - Lancio cancellato! Anomalia al terzo stadio durante le operazioni di rifornimento.
UPDATE 2 - Lancio rinviato di un giorno: perfetto! I due satelliti sono in orbita!
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lunedì 17 ottobre 2011

Galileo, pronti al lancio!

20 Ottobre: la data ormai prossima per il lancio dei primi due satelliti Galileo della fase IOV (In Orbit Validation).
Questi primi due satelliti, a cui ne seguiranno altri due satelliti che saranno lanciati nel corso del 2012, saranno il cuore operativo della costellazione Galileo e sono un passo fondamentale per la costruzione del sistema di navigazione europeo.
A differenza di GIOVE-A e GIOVE-B, questi quattro satelliti sono rappresentativi del designa dei 26 satelliti successivi previsti a completamento della costellazione.
Particolarmente interessante il fatto che questi due satelliti saranno lanciati usando un vettore russo Soyuz. Sara' il primo lancio di un razzo Soyuz effettuato da Kourou nella Guyana Francese (da dove abitualmente  vengono lanciati i razzi Ariane) per i quali e' stata appositamente realizzato un sito di lancio denominato ELS (dal francese: Ensemble de Lancement Soyuz).
Sara' possibile seguire in diretta il lancio da questo sito: http://www.videocorner.tv/index.htm

GIOVE-A e GIOVE-B (lanciati nel 2005 e nel 2008), a differenza dei satelliti che verranno lanciati il 20 Ottobre, non erano rappresentativi del design finale dei satelliti, ma il loro scopo principale era quello di assicurare l'assegnazione delle frequenze e sperimentare soluzioni tecniche.
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