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Principi di navigazione satellitare 2 1) Applicazione dei GNSS in ambito marino :
2) Applicazione dei GNSS in ambito aereo :
3) Applicazione dei GNSS in ambito terrestre :
4) Principio di funzionamento dei GNSS : I satelliti della costellazione sono sincronizzati tra loro e rispetto alla stazione di Terra, ciascuno di loro invia un messaggio di navigazione contenente l'identificativo del satellite, la sua posizione e l'istante di invio del messaggio. Con queste informazioni vengono calcolate le distanze da almeno 4 satelliti in quanto il ricevitore d'utente non è sincronizzato quindi per risolvere il sistema in 4 incognite (. posizione dell'utente nello spazio e offset temporale del ricevitore) con i = 1, 2, 3, 4 occorrono 4 satelliti, essendo la distanza stimata dell'i_esimo satellite, la sua distanza stimata rispetto al centro della Terra, è la distanza tra il centro della Terra ed il punto dove si trova l'utente ed infine è l'offset del clock del ricevitore rispetto al clock di sistema.
5) Tecniche di risoluzione delle equazioni di navigazione : Le equazioni di navigazione rappresentano un sistema non lineare, per risolverle si applicano 2 metodi diversi :
6) Sorgenti di errore dei GNSS :
7) Effetto della ionosfera : La ionosfera introduce un ritardo che non è costante ma dipende da:
8) Velocità di propagazione delle onde in un mezzo :
Dove c è la velocità di propagazione delle onde nel vuoto ed n è l'indice di rifrazione del mezzo considerato.
9) Mezzo dispersivo : E' un mezzo nel quale la velocità di propagazione è funzione della frequenza.
10) TEC :
è il numero totale di elettroni incontrati lungo una colonna verticale con sezione trasversale di 1m2 . Il valore è riferito ad un attraversamento verticale della ionosfera, per angoli di attraversamento differenti si ha un fattore di correzione detto fattore di obliquità, valori tipici per il TEC vanno da 106 a 109 elettroni a m2 .
11) Errori nel clock : Pur avendo una precisione di 3ns si possono avere piccoli errori che influenzano la precisione della misura.
12) Errori dovuti al multipath : Dovuto al fatto che in prossimità del ricevitore ci possono essere più copie del segnale GPS che incidono sulla antenna, ciò da luogo ad una misura errata.
13) UERE : User Equivalent Range Error, per ogni singolo satellite è la somma dei contributi di ogni sorgente d'errore, questi ultimi sono considerati statisticamente indipendenti pertanto UERE è dato dalla somma delle varianze di ognuna delle sue componenti.
14) DOP : Dilution Of Precision, quanto più i satelliti utilizzati per le misure sono vicini, tanto più l'errore di misura sarà amplificato, i parametri DOP misurano l'incremento dell'errore di localizzazione in termini di deviazione standard delle misure effettuate dal ricevitore d'utente. |