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CENNI SUI PRINCIPALI APPARATI di RADIONAVIGAZIONE E METEO.

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Presentazione sul tema: "CENNI SUI PRINCIPALI APPARATI di RADIONAVIGAZIONE E METEO."— Transcript della presentazione:

1 CENNI SUI PRINCIPALI APPARATI di RADIONAVIGAZIONE E METEO

2 G P S Global Positioning System G P S Global Positioning System Il sistema GPS conosciuto anche con il nome NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging) è stato realizzato ed attualmente gestito dal Dipartimento della Difesa statunitense negli anni 70, sperimentato trà l85 ed il 90, è diventato operativo nel 1993.

3 COMPOSIZIONE SISTEMA - -Un segmento spaziale costituito da satelliti con il proprio sistema di propulsione per il posizionamento; -Un segmento spaziale costituito da una costellazione di 24 satelliti (non geostazionari); - Un segmento costituito dagli utilizzatori (utenti);

4 COMPOSIZIONE SISTEMA - -un segmento di comando e di controllo che comprende: - 5 stazioni di monitoraggio (MS) che rilevano i dati dei satelliti (pos. Orbitali, tempi degli orologi di bordo);- -Una stazione di controllo principale (Master control station - MCS) che valuta i dati delle MS ricalcolando le effemeridi dei satelliti, elaborando i messaggi e le manovre dei satelliti compresa la correzione degli orologi alla scala temporale GPS - 3 stazioni (delle cinque) per la trasmissione dei dati di modifica ai satelliti.

5 MCS M..S.

6 COSTELLA ZIONE SATELLITARE - - Catena di 24 satelliti; - - Disposti su 6 orbite circolari orbite inclinate di 55° rispetto allequatore - - Orbite sfalsate trà loro di 60°; - - Quota Km. -Su ogni orbita abbiamo 4 satelliti. - - N° 2 freq.: L1 = Mhz L2 = Mhz

7 - - Elevazione dei satelliti di almeno 7°-10° sopra lorizzonte dellutente; - - Ogni satellite trasmette con un particolare codice (ripetizione di segnali con una cadenza diversa per ogni satellite, e con una sequenza oraria esattissima; -Orologi con una precisione di (secondi/giorno), sincronizzati tra loro da stazioni di controllo ubicate a terra; COSTELLA ZIONE SATELLITARE

8 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO Tutti i satelliti sono dotati di proprie effemeridi (*), che trasmettono, sulle frequenze L1 – L2, insieme alle effemeridi di tutti gli altri satelliti della catena. (*) effemeridi = posizioni dei satelliti

9 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO -Misurazione, da parte del ricevitore, dei tempi impiegati dai segnali emessi dai satelliti; -Nota la posizione dei satelliti e la velocità, il ricevitore determina la distanza satellite/ricevitore; -Lutente si troverà su un luogo di posizione sferico di raggio pari alla distanza con centro satellite;

10 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO - -I ricevitori, con un apposito software, riconoscono il satellite ricevuto, (ma per ottenere la voluta precisione, ne servono almeno tre); - -Nota la posizione dei satelliti e la velocità dei segnali, il software determina la distanza che intercorre tra satellite/ricevitore; -il tutto trasformato il latitudine/longitudine, quota e velocità;

11 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO FIX - 2D (3 sat.) FIX - 3D (4 sat.)

12 CODICI Un ricevitore può ricevere la frequenza L1, o ambedue L1 e L2. Il codice oltre ad avere una sua caratteristica che distingue il satellite, ha anche due codici detti pseuo- randon: C/A- Course Aquisition che consente laccesso al servizio di posizionamento standard (SPS) P-Precision che consente laccesso al servizio di posizionamento preciso (PPS) riservato ad utenti limitati

13 MODALITÀ SPS -consente di ottenere dati di posizione molto accurati (16 – 40 m), ma il Dipartimento della Difesa americano ha introdotto una degradazione della qualità che consente, di ottenere dati della posizione nellordine di 100 metri. PPS -dati di posizione nellordine di (15 – 18 m) DGPS - consiste in una ulteriore riduzione del margine di errore mediante luso di tecniche differenziali con lausilio di dati forniti da una stazione terrestre o con i satelliti della catena INMARSAT (non ancora attivo).

14 ERRORI Le cause degli errori del sistema sono principalmente errori di misura della determinazione del tempo di propagazione dei satelliti allutente: -deriva delloscillatore del satellite; -imprecisioni delle effemeridi e degli orologi del sat.; -attraversamento ionosfera (compensato parzialmente con rx contemporanea di L1 e L2) -disposizione geometrica, rispetto al ricevitore, della costellazione dei satellite espresso da un fattore denominato DOP (Dilution of Precision)

15 Dilution of Precision 60 m 45 m 30 m 15 m DOP ERRORE GDOP = 3D + Tempo PDOP = 3D TDOP = UT HDOP = 2D VDOP = Quota ScarsaOttima

16 CLASSIFICAZIONE DEI RICEVITORI 1 a categoria:a sequenza lenta Ricezione di L1 con codice C/A dotati di un solo canale con aggancio sequenziale dei satelliti, scalandoli ogni 1,2 secondi, con interrogazioni occasionali per raccogliere le effemeridi. In questo modo le distanze vengono raccolte ogni 5 secondi introducendo un margine di errore. Sono i meno complessi e i meno costosi, utilizzate dalle imbarcazioni da diporto o da utenti che non necessitano di un posizionamento particolarmente preciso.

17 CLASSIFICAZIONE DEI RICEVITORI 2 a categoria: a sequenza veloce Ricezione di L1 con codice C/A dotati di 2 canali. Un canale per leffettuazione continua della misurazione della distanza. Laltro per la raccolta dei dati delle effemeridi con interrogazioni scalate ogni 0,05 secondi.

18 CLASSIFICAZIONE DEI RICEVITORI 3 a categoria:ad agganciamento continuo Ricezione di L1 e L2, con codice C/A e P dotati di 5 canali. Quattro sono continuamente agganciati sui segnali dei satelliti, effettuando misure simultanee, mentre il 5° canale per la raccolta dei dati relativi alle effemeridi dei satelliti. Con questi ricevitori si ottiene un alto grado di precisione in maniera continua ed istantanea. Impiegati su aerei, navi, e sommergibili militari.

19 MODALITÀ DIFFERENZIALE RICEVITORI DGPS Utilizzando i dati GPS in modalità differenziale con limpiego di particolari software è possibile ottenere le seguenti prestazioni: -Rx. di 1 a e 2 a categoria 5 m vettori a bassa e a media dinamica. -Rx. di 3 a categoria 3 cm, con vettori a bassa dinamica. -Rx. di 3 a categoria 0,5 da punto fisso. Attualmente questa modalità è in fase di allestimento.

20 GPS NavTracXL >> 9 80 POWER GPS TIME NAV POSSETUPWAYPTROUTE SAVE PRESS MENU TO SIMULATE NavTracXL GPS Rev 2.00T (021093) (ID 3207a00105) DECCA OPTION INSTALLED Trimble Navigation NavTracXL GPS TrimbleNavigation MENU ____ CON BRT APPARATO Commerciale

21 NAVM06 POSNAV WPT ACCESO SPENTO INFO CFG MENULUCE LUM C.STO LUM C.STO UOMO A MARE INVIO CLR AZZERAMENTO MARCONI NAVM06 POSIZIONEUTC 10:51:27 GPS/AUTO/SPS EPE 15 m SOG KN WGS84 ETE ns COG 070° 0 37° N 17° E

22 NAVM06 è è 6 canali di acquisizione indipendente; è è 8 satelliti tracciati contemporaneamente; è L 1 L 2 è portanti ricevute L 1 e L 2 ; è è Sistema di elevatissima precisione, continuo e globale; è è Copertura sul piano orizzontale 360° è è Copertura sul piano verticale 180° è è Non necessita di nessun dato di avvio è è Codici C/A - P e Y; è è LL.CC. : AKAT A o B - (AKAT 1001)


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