Cenni Sui Ricevitori GPS

8/9/2019 Cenni Sui Ricevitori GPS

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Cenni sui ricevitori G.P.S.

Cos il GPS

Il G.P.S. o sistema globale di posizionamento, un sistema che permette di

determinare la posizione di un punto sulla superficie terrestre, con precisioni che

vanno da un centinaio di metri a pochi millimetri a seconda del tipo di ricevitori e del

tipo di elaborazione dei dati che si utilizza. Si basa su di una costellazione di 24

satelliti artificiali, posti in orbita intorno alla terra ad unaltezza di circa 20200 km.

Il G.P.S. stato inizialmente progettato come sistema per la difesa da Dipartimento

della Difesa degli Stati Uniti.

Come opera il GPS

Il principio su cui il sistema si basa concettualmente molto semplice anche se, per

operare, esso utilizza avanzatissime tecnologie.

Lo scopo del sistema la determinazione della posizione di un qualsiasi punto della

superficie terrestre a partire dai satelliti a cui si prima fatto cenno.

Il GPS calcola le distanze fra il punto ed un certo numero di satelliti, utilizzando a

questo scopo il tempo di percorrenza di un radio messaggio emesso dai satelliti e

captato da un ricevitore posto sul punto in cui si vuole determinare la posizione.

Il ricevitore include un antenna ed unapparecchiatura ausiliaria pi o meno

complessa che consente lacquisizione dei segnali trasmessi dai satelliti, la

esecuzione delle misure e la memorizzazione dei dati acquisiti.


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In prima approssimazione, la distanza dal punto al satellite ottenuta moltiplicando il

tempo di percorrenza del segnale per la sua velocit di propagazione (circa 300.000

km al secondo).

Per eseguire la misura con la precisione necessaria, il GPS necessita disporre di

apparecchiature per la misura del tempo estremamente precise. Esso deve ricorrere

a tecniche molto sofisticate per tener conto e correggere, nei limiti del possibile, gli

inevitabili errori, dovuti sia alle imprecisioni che si verificano nella misura dei tempi,

sia al fatto che i segnali provenienti dai satelliti, nellattraversare latmosfera terrestre(ionosfera e troposfera) subiscono ritardi pi o meno grandi, che devono essere

quindi valutati e compensati.

Affinch risulti possibile determinare la posizione di un punto, oltre alle distanze fra

questo punto ed i satelliti che vengono presi in considerazione, deve essere nota la

esatta posizione di questi ultimi nello spazio.

Per consentire la determinazione di questo e di tutti gli altri parametri, il sistema si

appoggia ad una serie di stazioni terrestri, opportunamente dislocate. Alcune di esse

(stazioni di tracking) rilevano con continuit i dati concernenti le posizioni dei satelliti

lungo le loro orbite ed i dati relativi alla determinazione dei tempi. Una stazione

principale (o stazione master) elabora questi dati e comunica ai satelliti i risultati di

questa elaborazione. Questi dati, opportunamente codificati, saranno poi trasmessi ai

ricevitori a terra dagli stessi satelliti con il messaggio da essi inviato.

Il sistema GPSpu essere suddiviso in tre blocchi o segmenti principali:

a. -il segmento spaziale;

b. -il segmento di controllo;

c. -il segmento utente.


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a) Il segmento spaziale

Il segmento spaziale del sistema GPS costituito da una serie di satelliti artificiali

che trasmettono a terra le informazioni necessarie al posizionamento.

Un satellite GPS in grado di:

-ricevere e memorizzare dati provenienti dalle stazioni del segmento di controllo;-misurare con estrema precisione il tempo;

-effettuare le correzioni degli orologi e modificare la propria orbita secondo le

istruzioni del segmento di controllo;

-trasmettere agli utenti del sistema i dati necessari al posizionamento.

Lenergia necessaria al funzionamento del satellite viene fornita da una serie di

pannelli solari.

La stabilizzazione dei satelliti garantita da sistemi giroscopici. A bordo di ognisatellite sono presenti piccole scorte di carburante per i motori di bordo in modo che

possano essere corrette eventuali anomalie nelle orbite.

La velocit dei satelliti di circa 3,9 km/sec pari a 14040 km/h.

Gli orologi a bordo dei satelliti controllano tutte le temporizzazioni dei segnali

trasmessi.

I satelliti che costituiscono il segmento spaziale trasmettono diversi tipi di segnali che

consentono molteplici applicazioni tra cui:

-posizionamento in tempo reale per la navigazione;

-posizionamento geodetico di precisione;

-sincronizzazione degli orologi a UTC (Tempo Universale Coordinato).

I satelliti GPS sono posizionati su sei orbite quasi circolari, inclinate di 55 gradi

rispetto al piano equatoriale. Su ogni orbita sono posizionati 4 satelliti, ad intervalli di

longitudine di 60 gradi. Il periodo di rivoluzione di circa 11 ore e 58 minuti.

I parametri orbitali adottati fanno si che, ad ogni istante ed in ogni localit, siano

visibili almeno 4 satelliti. Questo permette il posizionamento (latitudine, longitudine e

quota) e la sincronizzazione a UTC per mezzo di un ricevitore in grado di ricevere e

decodificare il segnale GPS.

b) Il segmento di controllo

Scopo del segmento di controllo quello di verificare lo stato di funzionamento dei

satelliti. Il segmento di controllo composto da una serie di stazioni a terra

disseminate lungo la fascia equatoriale e precisamente da:

-5 stazioni di monitoraggio per il controllo dei satelliti;


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-3 stazioni di trasmissione per la trasmissione dei comandi di controllo ai satelliti e

delle informazioni da trasmettere con il messaggio di navigazione;

1 stazione di backup;

1 stazione master per il controllo dellintero sistema.

I satelliti compiono unintera orbita ogni 12 ore circa e passano quindi su unastazione di controllo due volte al giorno. In occasione di questi passaggi viene

misurata la loro altezza, posizione, velocit e vengono determinate le variazioni di

ciascuna orbita rispetto al corrispondente modello matematico. Queste variazioni

sono dette errori delle effemeridi.

Quando il sistema di controllo ha misurato la posizione di un satellite, invia queste

informazioni al satellite, questultimo le ritrasmette ai vari ricevitori nel messaggio di

navigazione.E da notare che queste stazioni sono le uniche che trasmettono verso i satelliti in

quanto gli utenti del sistema possono soltanto ricevere i segnali trasmessi.

c) Il segmento utente

Linsieme dei ricevitori in grado di captare ed elaborare i segnali GPS costituisce il

segmento utente.

Un ricevitore GPS costituito da una antenna omnidirezionale connessa con una

unit di elaborazione che permette la decodifica del segnale, la stima in tempo reale

della posizione del punto e la memorizzazione dei dati ricevuti per la successiva post

elaborazione.

Come si determina la posizione di un punto

Il sistema GPS permette di determinare la posizione di punti appartenenti alla

superficie terrestre, o prossimi ad essa, mediante due metodi operativi:

- il posizionamento assoluto con il quale la posizione del punto pu essere

determinata con una approssimazione di circa 100 metri. Il suo utilizzo quindi

adatto alla navigazione.

- il posizionamento differenziale con il quale viene determinata la posizione di un

punto rispetto ad un altro assunto come riferimento. Per utilizzare questo metodo

occorrono due ricevitori GPS che occupino il punto di riferimento ed il punto da

determinare per un tempo che pu andare da pochi secondi a qualche ora a

seconda della modalit di rilievo utilizzata.

In topografia, con i procedimenti di trilaterazione, si pu determinare la posizione di

un punto misurando la distanza fra questo ed alcuni punti di cui si conosce la


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posizione individuata da coordinate plano-altimetriche, espresse nel sistema di

riferimento entro cui verr inquadrato il lavoro di rilevamento che stiamo eseguendo.

Il metodo che viene eseguito sostanzialmente quello della intersezione in avanti da

punti noti dello spazio (i satelliti). Oltre che la distanza fra il punto da determinare e

ciascuno dei satelliti utilizzati a tale scopo deve essere quindi nota la posizione nellospazio di ciascuno dei satelliti al momento in cui viene effettuata la misura.

Data la conoscenza della posizione dei satelliti supponiamo di voler determinare la

posizione di un punto P della superficie terrestre avendo misurato le distanze fra

questo punto ed alcuni satelliti che possiamo chiamare rispettivamente A, B e C.

Supponiamo che la distanza fra il punto ed il satellite A sia di 18.000 km. La

conoscenza di questa distanza ci permette di affermare che il punto in questione si

trova, nello spazio sulla superficie di unimmaginaria sfera il cui raggio 18.000 km,ove il satellite osservato si trova al centro di questa sfera. Analogamente,

supponendo che la distanza fra il punto P ed il satellite B sia di 20.000 km, il punto in

questione si trova anche sulla superficie di una seconda immaginaria sfera il cui

raggio ha appunto tale valore. Ovviamente, il solo punto delluniverso che dista

18.000 km dal satellite A e 20.000 km dal satellite B si trova sulla circonferenza

individuata dalla intersezione delle due sfere.

Prendiamo ora in considerazione anche la distanza fra il punto ed il satellite C

supponendo che essa sia, 22.000 km.

Constatiamo che vi sono solamente due punti nello spazio per i quali le distanze ai

tre satelliti corrispondono ai tre valori suddetti. Questi sono i due punti nei quali la

sfera di raggio 22.000km interseca le sfere di raggio pari a 18.000 km e quella di

raggio pari a 20.000 km.

Il sistema GPS utilizza varie tecniche per individuare quale dei due punti suddetti

quello corretto, in modo da poter limitare le osservazioni ai tre satelliti che abbiamo

preso in considerazione. E sufficiente effettuare la misura della distanza ad un

quarto satellite per localizzare in modo univoco il punto della superficie terrestre su

cui ci troviamo.

Ogni altro elemento misurato o calcolato che viene utilizzato per determinare la

posizione del punto ha il solo fine di aumentare la precisione.

Come si misurano le distanze ai satelliti

Per calcolare le distanze fra il punto di cui si vuol determinare la posizione ed i

satelliti che vengono presi in considerazione a questo scopo, il sistema GPS misura il


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tempo che le onde radio emesse da ciascun satellite impiegano per raggiungere il

punto. Le onde radio viaggiano alla velocit della luce e cio circa 300.000 km al

secondo. Nota questa velocit e conoscendo esattamente quando il segnale viene

emesso dal satellite e quando esso viene captato dal ricevitore collocato in

corrispondenza del punto, possiamo determinare la distanza.La misura di tale intervallo di tempo deve essere estremamente precisa.

La determinazione del tempo in maniera precisa resa possibile dalla disponibilit di

orologi elettronici di altissima precisione e da particolari tecniche di misura. La

maggior parte dei ricevitori, pu misurare il tempo con una precisione di qualche

nano secondo.

Due sono i metodi per misurare la distanza. Il primo utilizza il codice trasmesso dal

satellite per determinare il tempo necessario al segnale per giungere a terra. Ilsecondo invece analizza londa che trasporta il codice per determinare lo stesso

intervallo di tempo.

Correzione degli errori dellorologio

Un piccolo sfasamento temporale e cio una imperfetta sincronizzazione fra gli

orologi dei satelliti e dei ricevitori porterebbe ad errori di misura inaccettabili. Per

quanto riguarda i satelliti, essi sono dotati di orologi atomici, cio di dispositivi che

misurano il tempo sulla base delle oscillazioni di un particolare atomo. Tali dispositivi

hanno altissima precisione ma hanno anche un notevole costo. Analoghi dispositivi

non possono essere installati sui ricevitori, il cui costo deve necessariamente essere

contenuto entro limiti accettabili. Di conseguenza non possibile attendersi che la

sincronizzazione fra gli orologi dei satelliti e dei ricevitori possa rimanere costante nel

tempo.

La esecuzione della misura al quarto satellite, in aggiunta ai tre strettamente

necessari, oltre a consentirci di evitare ogni ambiguit nel determinare la posizione

del punto, consente di superare la difficolt dovuta ad una non perfetta

sincronizzazione fra gli orologi dei satelliti e dei ricevitori.


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Il sistema capace di effettuare delle buone determinazioni di posizione avendo a

disposizione quattro satelliti.

Il sistema GPS, stato studiato in modo che almeno quattro satelliti risultino

contemporaneamente disponibili per le misure.

Determinazione della posizione dei satelliti

Lorbita dei satelliti matematicamente definita e, di conseguenza, la posizione di

ciascun satellite lungo la rispettiva orbita pu essere calcolata in ogni istante.

Anche se il modello matematico delle orbite molto preciso, il movimento dei satelliti

pu subire delle variazioni dovute a molteplici cause (asimmetrie del campo

gravitazionale terrestre, attrazione di altri corpi celesti, pressione della radiazione

solare ecc.) . Il controllo affidato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti aduna serie di stazioni di monitoraggio, che compongono il segmento di controllo.

Altre possibili cause derrore e loro eliminazione

Sussistono diverse altre cause di errore che necessario tener presente per essere

eliminati o ridotti.

a) Attraversamento dellionosfera e troposfera

La velocit di propagazione della luce o di un radio segnale costante nel vuoto maquando attraversano uno strato di particelle cariche di elettricit, tale velocit

diminuisce.

Il segnale proveniente dai satelliti, che giunge al ricevitore, deve attraversare parte

della ionosfera, che costituita da uno strato di particelle cariche elettricamente che

rallenta in misura pi o meno grande la velocit di propagazione sia della luce che

dei radio segnali emessi dai satelliti. Il valore della costante da utilizzare per la

misura della distanza deve essere variata di conseguenza.

Proseguendo nel suo cammino verso il ricevitore, il segnale deve attraversare gli

strati pi o meno densi e carichi di vapori della troposfera. Anche questo influisce

sulla velocit di propagazione del segnale.

E possibile utilizzare vari mezzi per eliminare o minimizzare gli errori dovuti a queste

variazioni di velocit.

Uno dei metodi pi semplici consiste nel definire la variazione di velocit che si

verifica in condizioni ionosferiche e troposferiche medie e quindi applicare questo

fattore di correzione a tutte le misure. Esso applicabile solamente nei casi in cui

non richiesta unalta precisione.


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Un altro metodo consiste nel determinare la variazione di velocit del segnale

confrontando le velocit relative di segnali aventi differenti frequenze, tenendo

presente che la luce che viaggia attraverso la ionosfera, rallenta in misura

inversamente proporzionale al quadrato della sua frequenza.

Confrontando il tempo di arrivo di due differenti parti di segnale, aventi frequenzedifferenti, si pu ricavare quale rallentamento essi hanno effettivamente subito. Il

satellite trasmette due differenti tipi di segnale, aventi differenti frequenze e

lunghezze donda, che possono essere utilizzate ai soli fini dellapplicazione della

correzione suddetta.

Il segnale emesso dai satelliti strutturato in modo da consentire questa correzione.

Questo richiede per la disponibilit di adatti ricevitori a doppia frequenza.

b) Sdoppiamento del segnale ( multipath o percorso multiplo)

Il segnale potrebbe non giungere direttamente al ricevitore ma essere sdoppiato

lungo il suo percorso da ostruzioni di vario genere. In questo caso il ricevitore riceve

per prima la parte del segnale che arriva direttamente dal satellite e

successivamente, la parte del segnale riflessa. Tutto ci oltre a disturbare la corretta

ricezione, influisce sui risultati delle misure che ne derivano.

Questo inconveniente pu essere eliminato soltanto con unappropriata scelta della

posizione della stazione o ridotto da un appropriato prolungamento del tempo di

osservazione.

c) Configurazione geometrica satellitare

In topografia, la qualit di una determinazione, oltre che dalla precisione delle

osservazioni e di quelle dei punti osservati, dipende anche dalla posizione relativa di

tali punti nei confronti del punto da determinare, cio dalla configurazione della figura

geometrica che essi formano.

Anche nel caso del GPS le determinazioni possono risultare pi o meno sicure dal

punto di vista geometrico a seconda della posizione dei satelliti nello spazio rispetto

al punto da determinare.

La migliore configurazione quella in cui i quattro satelliti si trovano nei quattro

quadranti del cielo, ad altezze diverse.

Come avviene nelle determinazioni topografiche, anche nel caso delle

determinazioni GPS si possono avere configurazioni che privilegiano luna o laltra

delle coordinate spaziali e che quindi influiscono o sulla posizione planimetrica o

sulla posizione altimetrica del punto da determinare. E comunque buona norma non

effettuare le misure se i quattro satelliti non coprono almeno tre quadranti.


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Buoni ricevitori utilizzano a questo proposito particolari programmi che analizzano la

posizione relativa dei satelliti scegliendo quelli che si trovano nella posizione pi

conveniente e fornendo un giudizio sulla qualit geometrica della determinazione.

Per quanto riguarda laltezza minima dei satelliti sullorizzonte generalmente

ammesso come limite minimo laltezza di 15 gradi.

Errori intenzionali presenti nel sistema

Il sistema GPS stato ideato per scopi militari. Il tipo di segnale utilizzato dai satelliti

consente al Dipartimento della Difesa USA che gestisce il sistema di controllare

laccesso ai satelliti e garantirsi una certa esclusivit di utilizzazione. A questo

riguardo il Dipartimento della Difesa, utilizza una particolare modalit operativa, detta

Selective Availability (disponibilit selettiva) attraverso la quale, per ragioni disicurezza, possono essere artificialmente creati errori di vario tipo nei segnali

trasmessi dai satelliti. Tali errori diminuiscono la precisione delle determinazioni di

posizione eseguibili da parte di un singolo ricevitore.

Eliminazione degli errori mediante procedure differenziali

Molti errori vengono eliminati con procedure dette differenziali che sono le

procedure normalmente utilizzate nelle applicazioni del GPS alla geodesia ed allatopografia. Tali procedure si basano sulla osservazione contemporanea degli stessi

satelliti da parte di due ricevitori per un adeguato periodo di tempo, e sulluso di

appropriati programmi di calcolo per lelaborazione dei dati acquisiti.


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La posizione di uno dei due ricevitori viene assunta come nota e si determina la

posizione dellaltro ricevitore relativamente a quella del primo.

Considerato che le osservazioni avvengono nello stesso istante possibile eliminare,

o comunque ridurre tutti gli errori dipendenti dai satelliti:

-errori nel calcolo della posizione dei satelliti;-errori dovuti agli offset degli orologi di bordo;

-se la distanza tra i ricevitori sufficientemente corta possono essere eliminati gli

errori dovuti allattraversamento dellatmosfera.

Principali caratteristiche del segnale GPS e dei ricevitori

I satelliti GPS trasmettono i dati su due frequenze portanti, denominate L1 e L2,

aventi lunghezze donda di circa 19 e 24 cm rispettivamente. I segnali che vengonotrasmessi su ciascuna portante, sono modulati secondo differenti codici che hanno

differenti utilizzazioni.

I segnali vengono trasmessi sulla frequenza portante L1 sono modulati secondo due

codici utilizzabili per le determinazioni di posizione, denominati rispettivamente

codice C/A e codice P o codice di precisione.

I segnali trasmessi sulla frequenza L2 utilizzano il solo codice C/A.

Sulla frequenza L1 vengono trasmessi anche i messaggi di navigazione.

Il messaggio di navigazione contiene informazioni sugli offset cio sulle differenze di

tempo degli orologi a bordo del satellite, i codici di identificazione del satellite, alcune

informazioni sul sistema, lalmanacco, le effemeridi ed alcuni parametri utilizzabili per

la correzione dellerrore ionosferico. Nelle effemeridi sono raccolti tutti i dati

riguardanti la prevista orbita del satellite che consentono al ricevitore di conoscere la

posizione del satellite nello spazio con una approssimazione di circa 30 metri.

Ciascun satellite emette un suo proprio codice che il ricevitore deve essere capace di

riconoscere.

I ricevitori sono costituiti da un antenna che riceve il segnale proveniente dai satelliti

e da una apparecchiatura pi o meno complessa che comprende fra laltro un

orologio atomico, un sistema per lacquisizione, la parziale elaborazione e la

memorizzazione dei dati ed un sistema generatore dei codici di frequenza. Le

informazioni memorizzate in campagna dal ricevitore dovranno essere scaricate sul

computer per la loro successiva elaborazione.


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I ricevitori differiscono fra loro per la capacit di captare una o ambedue le frequenze

portanti L1 ed L2 e per il modo secondo il quale essi utilizzano le informazioni

contenute nei segnali trasmessi dai satelliti.

Poich per effettuare una determinazione di posizione plano altimetrica il ricevitore

deve poter ricevere contemporaneamente i segnali emessi da almeno quattrosatelliti, le varie apparecchiature differiscono anche per il numero di canali di

ricezione disponibili per ciascuna frequenza. Molti ricevitori utilizzati per rilevamenti

geo-topografici sono dotati di almeno 6 canali di ricezione. Altre importanti differenze

riguardano la maggiore o minore capacit di memorizzazione e di elaborazione dei

dati ricevuti ed il tipo di dati che vengono forniti in uscita.

Uso del GPS in applicazioni geo-topografiche

Il sistema di riferimento del GPS

Come evidenziato dal nome il GPS un sistema globale di posizionamento, cio

un sistema attraverso il quale, a partire dalle posizioni dei satelliti, mobili lungo le loro

orbite intorno alla terra, pu essere determinata la posizione di punti in qualunque

parte della superficie terrestre essi si trovino. Il sistema di rilevamento deve perci

essere geocentrico, unico per tutto il globo terrestre e fisso rispetto al moto della

terra.

Le coordinate dei punti rilevati mediante GPS vengono espresse come

coordinate cartesiane geocentriche (X, Y, Z) o ellissoidiche (latitudine,longitudine, quota ellissoidica) in un sistema di riferimento denominato WGS 84.


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WGS 84 rappresenta un modello matematico della terra da un punto di vista

geometrico, geodetico e gravitazionale.

Nel WGS 84 lorigine delle coordinate coincide con il centro di massa della terra,

lasse Z diretto verso il polo Nord terrestre convenzionale e coincide con lasse di

simmetria dellellissoide; lasse X rappresentato dallintersezione tra il meridianopassante per Greenwich ed il piano equatoriale, lasse Y, perpendicolare allasse X.

Questo ellissoide approssima il geoide con approssimazioni di circa + - 50 metri.

I suoi parametri sono:

a = 6.378.137,00 metri semiasse maggiore

b = 6.356.752,31 metri semiasse minore

Per ottenere la quota ortometrica necessario conoscere lo scostamento tra geoide

ed ellissoide. Per trasformare le coordinate espresse nel WGS 84 in un altro sistema,ad esempio locale, necessario determinare i parametri per la trasformazione delle

coordinate. Questo pu essere fatto se sono note le coordinate di alcuni punti in

entrambi i sistemi. La trasformazione comporta un certo decadimento nella

precisione dei risultati, dovuta alla diversa precisione tra le misure effettuate con i

metodi tradizionali e quelle effettuate mediante GPS.

Le quote GPS

Il GPS fornisce la quota ellissoidica dei punti determinati, questa non ha significato

pratico in quanto quella che interessa la quota geoidica. Per poter utilizzare le

quote GPS necessario conoscere la distanza tra la superficie fisica (geoide) e la

superficie di riferimento utilizzata (ellissoide). Il geoide ha un andamento irregolare

per cui la distanza con lellissoide (detta ondulazione geoidica) variabile da punto a

punto, pertanto un utilizzo delle quote misurate con il GPS non pu ritenersi

attendibile.

Applicazioni professionali

Applicazioni in cui il GPS pu essere utilizzato con successo:

- rilievo e controllo delle deformazioni locali avvenute a seguito di fenomeni naturali

quali ad esempio, frane, alluvioni ecc;

- rilievo di inquadramento e tracciamento di opere di ingegneria quali ad esempio

autostrade, ferrovie, elettrodotti, canali, gallerie, ecc;

- riposizionamento di punti di riferimento dispersi;

- rilievi di alta precisione per cartografia e aerofotogrammetria;


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- rilievo di aree molto estese destinate ad usi particolari;

- rilievi di miniere e cave;

- determinazione dei punti di appoggio per laerofotogrammetria;

- la determinazione delle posizioni dei natanti nei rilievi batimetrici;

- rilievo di piani quotati;- tracciamento di assi stradali;

- rilievo catastale di aggiornamento;

- rilievo per la formazione dei GIS.

Confronto tra il GPS e le tecniche tradizionali

Il rilievo mediante GPS rispetto al rilievo tradizionale presenta alcuni vantaggi di tipo

operativo tra i quali:- pu essere utilizzato indipendentemente dalle condizioni meteorologiche;

- non richiede intervisibilit tra i punti;

- consente lacquisizione dei dati in modo automatico;

- riduce il numero di persone necessarie per le operazioni di campagna.

Il sistema presenta anche dei svantaggi tra i quali:

- non garantita la completa disponibilit del sistema;

- necessaria la post elaborazione dei dati;

- le coordinate assolute sono ottenute rispetto al sistema di riferimento WGS84, ed

necessario la loro conversione nei sistemi di riferimento attualmente in uso;

- le quote fornite dal GPS sono ellissoidiche riferite al WGS84. Gli scostamenti

rispetto alle quote riferite al livello del mare possono essere notevoli, anche qualche

decina di metri, in funzione delle ondulazioni del geoide.

Uso del GPS per rilievi geodetici e topografici

Il rilievo GPS pu essere suddiviso, operativamente parlando in:

- rilievo statico;

- rilievo statico veloce;

- rilievo pseudo statico;

- rilievo cinematico;

- rilievo continuo.


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Procedure di rilevamento

Principali caratteristiche delle varie procedure operative

Modalit statica

Caratteristica di queste modalit operative loccupazione dei punti da rilevare per

un periodo di tempo medio-lungo. Durante lacquisizione dei segnali trasmessi dai

satelliti i ricevitori devono rimanere fermi sul punto da determinare. Questa procedura

operativa prevede lesecuzione contemporanea delle osservazioni da due stazioni,

sulle quali i ricevitori restano fissi per tutta la durata della sessione. Questa

procedura quella che garantisce la massima precisione e viene utilizzata per la

determinazione di punti di appoggio o per la costituzione di reti di inquadramento.

Modalit statica veloce

Questa procedura richiede la disponibilit di adatti ricevitori. Dal punto di vista

operativo molto simile alla procedura statica ma in questo caso il tempo di

occupazione della stazione pi breve.

Modalit pseudo statica

Nei confronti della procedura statica, la pseudo statica consente una maggiore

rapidit di esecuzione ma non consente di ottenere la stessa precisione, inoltre

meno precisa della procedura statica veloce.

Modalit cinematica

In confronto alle precedenti procedure, il rilevamento cinematica riduce notevolmente

i tempi necessari per determinare un vettore GPS. Un ricevitore viene collocato su un

punto (per esempio un punto noto) e resta fermo su di esso mentre un ricevitore

mobile si porta sui vari punti da determinare, fermandosi su ciascuno di essi per il

tempo necessario ad eseguire le osservazioni.

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