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IL GPS(GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
SISTEMA GLOBALE DI RILEVAMENTO DELLA POSIZIONE
NAVSTAR GPSNAVigation Satellite Time And Ranging Global Positioning System
sistema di posizionamento e navigazione satellitareche fornisce posizione e orariodi qualsiasi punto sulla Terrain contatto con almeno 4 satelliti del sistema
sistema gestito dal Governo degli Stati Uniti d’Americadal 1991 esteso ad usi civilidal 2000 non criptato
sistema composto da:
1. Sezione orbitante(satelliti)
2. Sezione terrestre(antenna e ricevitore)
3. Sezione di controllo(stazioni a terra)
1. SEZIONE ORBITANTE
SATELLITI STATUNITENSI NAVSTAR
31 satellitiquota 26.560 km6 piani orbitali inclinati di 55°sul piano equatorialeperiodo di rivoluzione 11h 58m
su ogni satellite
- orologi atomici (al cesio o al rubidio)- razzi per le correzioni di orbita- pannelli solari per produzione di energia- batterie di emergenza
ogni satellite emette su 2 canali
L1 per uso civileL2 per correzione dei disturbi di trasmissione (uso militare)
dati forniti da ogni satellite
- posizione del satellite- tempo di trasmissione dati- parametri dell’orbita
2. SEZIONE TERRESTRE (ANTENNA E RICEVITORE)
ANTENNA per la ricezione dei dati satellitari
RICEVITORE contenente:
* parte elettronica di decodifica dei dati e di calcolo
* orologio di precisione* parte di colloquio con l’utente (display e tasti)
3. SEZIONE DI CONTROLLO
* stazione di controllo principale (master control station)Colorado Springs
* stazione di controllo principale alternativa
* 4 stazioni di monitoraggio a terra (Kwajalein, isola di Ascension, Diego Garcia, Hawaii)
* 6 stazioni di controllo collegate
il GPS è un sistema che lavora sui dati inviati contemporaneamente
da almeno 4 satelliti
si basa sul posizionamento sfericocioè sulla misurazionedel tempo impiegato
da un segnale radio a percorrerela distanza satellite-ricevitore
velocità di spostamentodei segnali (300.000 km/sec)
distanza del satellite
D = T x V
in base alla distanza e alla posizione istantanea dei satellitiil GPS calcola coordinate e quota del punto
in cui è posizionato
il ricevitore si trova sulla intersezione delle sferecon raggio uguale alle distanze dei satelliti
VANTAGGI DEL SISTEMA GPS
1. si utilizza in qualunque punto della superficie terrestrecon qualsiasi condizione meteorologicadurante il dì e la notte
2. non necessita di visuali tra punti di riferimento
3. fornisce risultati con alta precisione geodetica
5. i dati sono ottenuti in tempo reale
4. non è necessario personale addestrato
DATI FORNITI DAL SISTEMA GPS
SITUAZIONE SATELLITARE
POSIZIONE DEL RICEVITORE (COORDINATE E QUOTA)
DIREZIONE E DISTANZA DI DESTINAZIONI STABILITE
DIREZIONE E VELOCITA’ DI SPOSTAMENTO
ESEMPI DI SCHERMATE SUL DISPLAY DEL RICEVITOREsituazione satellitaremomentanea
quota
coordinate
velocità di spostamento
direzione di spostamento
traccia del percorso
memorizzazione di way-points
PRECISIONE DEL SISTEMA GPS
. numero e posizione dei satelliti “visibili” dal ricevitore
. rifrazione dei segnali satellitari attraverso la ionosfera
. impedimenti naturali o antropici alla ricezione dei segnali
. errore multipercorso (multipath error)
rifrazionemultipath error
rete GPS
unione di 4 o più stazioni GPS permanenti
(ogni stazione è munita di ricevitori GPS fissi, sempre attivi, omogenei per precisione e qualità)
--------le stazioni sono costantemente connesse
ad una struttura informatica
con sistemi hardware e software specifici
DATI DI POSIZIONAMENTO GPS
COORDINATE PLANIMETRICHE (latitudine e longitudine)
calcolate nel sistema WGS84trasformate in coordinate corrispondentiall’ellissoide internazionale (per l’Italia)
QUOTE
calcolate nel sistema WGS84trasformate in quote ortometriche (rispetto al geoide)
DIFFERENZE DI LATITUDINE DIFFERENZE DI LONGITUDINE DIFFERENZE TRA I SISTEMI WGS84 E ED50
in secondi di grado
SCOSTAMENTI TRA
SISTEMA WGS84 E GEOIDE
altimetriaa livello globale tra +75 m e -105 m
per l’ Italia tra +42 m e +54 m
L’ORIENTAMENTO DELLA CARTA
NORD GEOGRAFICO
NORD MAGNETICO
NORD DEL RETICOLATO CHILOMETRICO
NgNqNm
3 TIPI DI NORD
LA DECLINAZIONE MAGNETICA
ANGOLO FORMATO DALLA DIREZIONE DELLA COMPONENTEORIZZONTALE DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
CON LA DIREZIONE DEL NORD GEOGRAFICO
varia nel tempoe nello spazio
la declinazione variain rapporto allo spostamento
continuo del polo nord magnetico
spostamenti medidi 2 km/anno
posizione attuale (2003)78°18’ N 104°W(Canada sett.)
la declinazione magnetica può essereorientale od occidentale
linea agonica
LA CONVERGENZA
ANGOLO TRA IL NORD GEOGRAFICO EIL NORD DEL RETICOLATO CHILOMETRICO
meridianogeografico
meridiano rete
CALCOLO DELLA DECLINAZIONE MAGNETICA ATTUALEANNO 2014
differenza in anni 29 anni
29 anni x 6’30” = 3°08’ 30”variazione totale
- 0°45’ + 3°08’30” =
2°25’ 30”declinazione magnetica attuale
I VALORI POSITIVI VANNO POSTI A SINISTRA DELLO ZERODELLA SCALA GRADUATA
valore attuale declinazione magnetica 2°25’ 30”
SEGNI CONVENZIONALI IGM
VIABILITA’ ELEMENTI IDROGRAFICI NATURALI E ANTROPICI
EDIFICI OPERE ANTROPICHE
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