G P S, nuove tecnologie

G N S S : è l'acronimo di global navigation satellite system (sistema satellitare globale di navigazione). E' una tecnologia che permette l'integrazione, in tempo reale, delle informazioni fornite dai vari sistemi di navigazione satellitare sfruttandone i punti di forza, e questo ha permesso di migliorare l'affidabilità e la precisione delle informazioni ricevute. Inoltre il GNSS integra le funzioni dei satelliti di posizionamento con quelle di alcuni satelliti di telecomunicazioni e di stazioni di controllo terrestri. Tramite l’integrazione dei sistemi satellitari e terrestri è possibile seguire con elevata precisione la traiettoria di ogni mezzo mobile (aereo, nave, auto, byke, persona) connesso al sistema dalla partenza sino all’arrivo, con un’indeterminazione spazio-temporale minima.

• Inizialmente la tecnologia utilizzata era quella del sistema GPS americano, a singola frequenza, che offriva un’accuratezza di posizionamento di alcuni metri nella maggior parte delle condizioni. Il tempo necessario per ottenere una posizione iniziale (chiamato “fix”) era molto elevato e dipendeva dalle condizioni di visibilità dei satelliti e, sulla terra, anche dall'ambiente circostante.
• l'attuale tecnologia multi GNSS, operando su più sistemi, è un grado di offrire i seguenti vantaggi:
• migliorare l'accuratezza nel posizionamento, riducendone gli errori, offre un posizionamento più affidabile.
• migliorare la copertura globale poichè utilizza più satelliti di diversi sistemi di navigazione. Si ha inoltre una maggior resilienza in caso di problemi operativi di un singolo sistema.
• tempo iniziale di collegamento (fix) e correzzione di errori più rapidi rispetto al GPS, poiché ha accesso a un numero maggiore di satelliti.
• la tecnologia multi GNSS a doppia frequenza è una tecnologia che permette ai dispositivi di ricevere i segnali radio su due frequenze diverse. Offre una maggior precisione nella determinazione della posizione poichè riduce le interferenze nella ricezione del segnale dovute all’interferenza atmosferica e altri fattori che influenzano la propagazione delle onde radio.
• la tecnologia RTX GNSS è nata dalla collaborazione tra le società Trimble (pioniera nello sviluppo delle tecnologia di posizionamento) e la società Qualcomm Technologies (società statunitense di ricerca e sviluppo nel campo delle telecomunicazioni senza fili). Questa è tecnologia di correzzione delle informazioni satellitari utilizza reti di riferimento di stazioni terrestri per migliorare il posizionamento satellitare multi-GNSS; il suo utilizzo consente di migliorare notevolmente la precisione del posizionamento satellitare, anche in ambienti difficili come zone urbane che solitamente possono bloccare i segnali provenienti dai satelliti. Per usufruire di questa tecnologia è necessario utilizzare un ricevitore con processore Qualcomm Snapdragon 8+ Gen 1 o superiore.
• la tecnologia A-GPS è presente in quasi tutti i cellulari (anche quelli di fascia bassa) e utilizza la posizione delle stazioni di ripetizione del segnale UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) in uso agli smartphone per migliorare la precisione del posizionamento. In zone dove la copertura del segnale UMTS è ridotta l’A-GPS potrebbe non funzionare correttamente. Per cui questa tecnologia non è la soluzione migliore per chi fa trekking in montagna dove normalmente il segnale delle reti cellulari è scarso o assente.

Tutto questo lo si è potuto ottenere con l'evoluzione della tecnologia dei sensori, che negli ultimi anni si è notevolmente evoluta verso una miniaturizzazione sempre più spinta della componentistica e una gestione software delle funzionalità sempre più complessa e sofisticata. L’integrazione di sensori giroscopici e accelerometri triassiali in un’unica strumentazione costituisce un sistema inerziale (INS) che, utilizzato sinergicamente con una strumentazione GPS, permette la costruzione di sistemi di navigazione più precisi, affidabili ed efficienti.

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Cosa aspettarsi dal futuro dalle tecnologie, di navigazione satellitare, che è possibile ipotizzare essere presenti negli smartphone, in un futuro non troppo lontano:

• Tecnologia a tripla banda multi-GNSS, è già utilizzata in applicazioni professionali, tipo: la topografia, la cartografia; ambiti applicativi che richiedono precisioni estreme e una minima dipendenza dai dati di correzione.
• combinazioni di informazioni GNSS con dati provenienti da sensori inerziali e altre tecnologie di posizionamento terrestre potranno offrire risultati molto più accurati specialmente in zone problematiche.
• uso dell'intelligenza artificiale nell'elaborazione dei dati, che per mezzo di algoritmi avanzati e variabili, sono tali da consentire una elaborazione che si modifica per adattarsi sempre all'ambiente circostante.

Tecnologia MEMS: sono sistemi inerziali di più recente costruzione, da poco in commercio, concentrano in poco spazio la funzionalità dei giroscopi e accelerometri triassiali. Permettono la connessione con apparati che elaborano anche segnali di provenienza dalla strumentazione GPS.