LA NAVIGAZIONE SATELLITARE GPS

Il NAVSTAR GPS (Navigation Satellite And Rancing Global Positioning System) è un sistema di navigazione, basato sulla ricezione a terra di segnali radio emessi da satelliti artificiali, che fornisce un accurato posizionamento ed inoltre determinazioni di tempo e velocità molto precise; il servizio è assicurato in modo globale, continuo ed in ogni condizione meteorologica. Il sistema GPS è stato realizzato ed attualmente gestito dal Dipartimento della Difesa stutunitense.

Il sistema si articola in te segmenti:

 a)      segmento spaziale

Il segmento spaziale, è costituito da una costellazione di 24 satelliti non gestazionari. I satelliti sono distribuiti a gruppi di 4, su 6 orbite circolari inclinate di 55° sull’equatore, ad un’altezza di circa 20.000 Km. ed hanno un periodo di rivoluzione di circa 12 ore.

La geometria della costellazione dei satelliti GPS è stata studiata in modo da assicurare che almeno 4 satelliti siano contemporaneamente visibili da ogni punto del globo consentendo ad un ricevitore, comunque posizionato sulla terra, sui mari  o nei cieli del globo, di determinare, 24 ore su 24, la propria posizione in coordinate bo o tridimensionali, la propria velocità, nonché l’ora esatta del rilevamento.

 b)      segmento di controllo

 Il segmento di controllo è costituito da un “Master Control Station” ubicata nei pressi di Colorado Spring negli Stati Uniti, e d cinque “Monitor Stations”, distribuite lungo la fascia equatoriale del globo, a distanze pressochè eguali. Le stazioni di monitoraggio rilevano con continuità i dati relativi ai singoli satelliti (posizioni orbitali e tempi degli orologi di bordo) e li trasmettono alla stazione di controllo principale; quest’ultima, a sua volta, li elabora, ed aggiorna i dati orbitali, predicendo le orbite per un determinato periodo successivo, valuta le correzioni da apportare agli orologi di bordo per lo stesso periodo, ed infine i messaggi di aggiornamento vengono inviati ai satelliti, due volte al giorno, tramite tre delle quattro stazioni di monitoraggio, dotate all’uopo di apposite “ground antennas”. Questi dati forniranno poi la parte essenziale del messaggio trasmesso con continuità dal satellite al ricevitore a terra.

 c)      segmento di utilizzazione

 Il segmento di utilizzazione è costituito dai vari utenti. Ogni utente è dotato di un equipaggiamento più o meno sofisticato, che in ogni caso comprende un’antenna ed un ricevitore capaci di ricevere i segnali emessi dai satelliti per ottenere il posizionamento in tempo reale. Esistono vari tipi di ricevitori, a secondo della strategia seguita per codificare il segnale ricevuto e della precisione richiesta per il posizionamento.