Il sistema GPS (
Global Positioning System )
consiste in 27 satelliti in orbita NON
stazionaria ad una altezza dalla Terra di circa 19.000 Km.
Affinche’ il
sistemi funzioni occorre che il ricevitore GPS sia in contatto con 4 satelliti.
I satelliti trasmettono in
continuazione un segnale su frequenze 1,575.42
Ghz e 1,227.60 Ghz con una bassa potenza
di circa 45 W.
Questo segnale
consiste in ID, cioe’ codice di identificazione satellite, stato del satellite,
posizione, data , ora.
I ricevitori GPS,
all’accensione, impiegano un certo tempo prima di poter funzionare regolarmente,
proprio per contattare 4 satelliti e decifrare le loro informazioni.
L'operazione fondamentale e' calcolare la distanza del satellite dal ricevitore.
L'operazione fondamentale e' calcolare la distanza del satellite dal ricevitore.
In sintesi, per determinare la distanza satellite –
ricevitore GPS, questo calcola il tempo
impiegato dal segnale trasmesso a raggiungere il ricevitore stesso in questo
modo: Ad un certo istante il satellite emette un segnale. ( orologio satellite - orologio ricevitore sono sincronizzati ). In questa trasmissione e' contenuto un codice ( Pseudo Random Code .) Il ricevitore emette un segnale con lo stesso identico codice ed esamina il segnale del satellite finche' trova quel codice. Lo sfasamento tra i due segnali costituisce il tempo cercato. Moltiplicando la velocita’ della luce c ( velocita’ delle onde
elettromagnetiche ) per il tempo t si ottiene la distanza cercata. ( D
=c x t ).
Questa operazione viene effettuata per ogni satellite contattato.
Ogni satellite e' al centro di una sfera di raggio uguale alla distanza dal ricevitore.
L'intersezione di queste sfere e' la posizione terrestre.
Per avere risultati esatti, occorre pero’
che i dati siano precisissimi, quindi i
satelliti hanno orologi atomici capaci di precisione di 0.01 µs ( cento
milionesimo di secondo ).
L'intersezione di queste sfere e' la posizione terrestre.
dell’Effetto
Doppler e data la velocita’ del
satellite rispetto al ricevitore, anche della Teoria della Relativita’.
Una volta determinati i dati del ricevitore ( latitudine , longitudine, altezza livello del mare, velocita'...), questi vengono sincronizzati su mappe georeferenziate permettendo cosi' la visualizzazione sul display.
Una volta determinati i dati del ricevitore ( latitudine , longitudine, altezza livello del mare, velocita'...), questi vengono sincronizzati su mappe georeferenziate permettendo cosi' la visualizzazione sul display.
Inoltre il sistema GPS necessita di una serie di stazioni
terrestri per controllare periodicamente
il sincronismo
dei vari orologi atomici, le loro orbite e loro efficienza.