GPS

Orbite ellittiche – leggi di Keplero (valide per masse a simmetria sferica – soddisfatte approssimativamente)

Terza legge di Keplero a T luna ~400000km ~29giorni satelliti geostazionari ~42000km 23h56’ (giorno sidereo) satelliti GPS ~26000km 11h58’ satelliti per telerilevamento ~7000km ~1h1/2

GNSS – Global Navigation Satellite System GPS – Global Positioning System (USA) GLONASS (Russia) GALILEO (Unione Europea)

Le 4 alternative pseudorange – differenze di fase point positioning – baselines (o punti con correzioni differenziali) statico - cinematico tempo reale – post-elaborazione

pseudorange – differenze di fase segnale: portanti modulate da codice binario pseudo-casuale (non periodico) portante lasciata invariata 1 portante cambiata di segno frequenza Misura: sfasamento fra segnale in arrivo e copia del segnale prodotta dal ricevitore (nominalmente sincrono con quello del satellite)

errore casuale di misura uso portante modulata da codice (non periodica) tempo di percorrenza pseudorange errore casuale di misura 30cm uso portante non modulata sfasamento (in frazioni di ciclo) errore casuale di misura pochi mm (ma c’è l’incognita del numero intero di cicli)

Misure di distanza stazione-satellite determinazione della posizione della stazione (3 coordinate spaziali) + sincronizzazione orologi della stazione e del satellite osservazioni di almeno 4 satelliti per ogni acquisizione

satellite-ricevitore tempo di percorrenza satellite-ricevitore c velocità della luce

In una sessione di misure acquisizioni discrete a intervalli regolari da 1 sec cinematico stazione in movimento coordinate diverse ad ogni acquisizione fino a 30 sec statico stazione fissa sempre le stesse coordinate per tutte le acquisizioni

Nelle misure di differenza di fase durante una sessione NOTA: Nelle misure di differenza di fase durante una sessione (ricevitore acceso e collegato con il satellite) si tiene memoria della variazione del numero intero di cicli l’incognita è una sola per ogni satellite (ambiguità iniziale) per tutte le acquisizioni di una sessione se c’è un’interruzione del collegamento (cycle slip) Bisogna introdurre una nuova incognita

Errori sistematici • errore di orologio del ricevitore cancellato nelle differenze di distanza 1 stazione – 2 satelliti • errori atmosferici significativamente ridotti nelle differenze di distanza 2 stazioni (vicine) – 1 satellite

Osservazioni di differenze doppie 2 stazioni – 2 satelliti • determinazioni molto imprecise della posizione puntuale • determinazioni accurate di baselines (vettori congiungenti 2 stazioni P e Q) per determinare la posizione di Q bisogna conoscere la posizione di P

raffittimenti regionali Punti noti IGM95 rete nazionale 1200 vertici (distanza 20km) raffittimenti regionali (distanza 7km) capisaldi da occupare con ricevitori ricevitori sempre accesi dati acquisibili per via telematica (reti regionali – distanza: qualche decina di km) Stazioni permanenti

Oppure…. GPS differenziale posizionamento puntuale con correzioni degli errori atmosferici fornite da stazioni permanenti vicine o da reti di stazioni permanenti in post-elaborazione dati della stazione permanente scaricati nel computer ed elaborati insieme con quelli acquisiti dal ricevitore dell’utente in tempo reale collegamento telematico (ad es. con cellulare) fra il ricevitore e la stazione permanente RTK: Real Time Kinematic