Topic:
- Generale
- Determinazione della posizione
- Sistema di navigazione
nel complesso:
GPS è l'abbreviazione di Global Positioning System. Il GPS è costituito da una rete di satelliti che orbitano attorno alla terra. Questi indicano continuamente dove si trovano. I ricevitori GPS nelle apparecchiature di navigazione necessitano da 3 a 8 satelliti per determinare la posizione e la direzione (di viaggio) sulla Terra con una precisione esatta del metro.
Determinazione della posizione:
Per il posizionamento vengono utilizzati 24 satelliti che orbitano attorno alla Terra ad un'altitudine di circa 20.000 km. Le posizioni dei satelliti sono determinate in modo tale che almeno cinque satelliti possano raggiungere contemporaneamente lo stesso punto sulla Terra.
Uno spazio tridimensionale può essere calcolato con almeno tre satelliti se conosciamo la distanza tra tre punti fissi. La posizione viene determinata calcolando il tempo che intercorre tra l'invio e la ricezione dei segnali. Possiamo calcolare la distanza tra il ricevitore e ciascun satellite moltiplicando il tempo per la velocità della luce (300.000 km al secondo). Quando lo facciamo con almeno tre satelliti, possiamo tracciare linee immaginarie verso un punto comune. Un quarto satellite aumenta la precisione del posizionamento.
La posizione viene visualizzata dal ricevitore in gradi di longitudine e latitudine. L'equatore è a 0° ed i poli a 90°. Le linee di longitudine (meridiani) collegano i poli. I meridiani sono linee immaginarie che attraversano la Terra:
- perpendicolare all'equatore;
- da polo a polo.
- massimo 60 minuti (')
- e un minuto in un massimo di 60 secondi (“).
Insieme alla posizione in gradi rispetto all'equatore (la latitudine) ed eventualmente all'altezza, è possibile indicare qualsiasi luogo della Terra.
Ad Amsterdam la posizione successiva è fornita dal ricevitore GPS certo:
- Numero di satelliti: 4
- N: 52°22'02.8″
- O: 4°53'48.7″
- S: 28°21'15.5″
- O: 23°53'13.0″
- S: 4°51'56.4″
- O: 51°57'27.7″
Sistema di navigazione:
I cerchi di latitudine e longitudine sono mostrati sulle mappe nazionali e stradali. La posizione geografica di ogni luogo è nota. Una volta che il ricevitore GPS dell'auto conosce la posizione attuale, questa può essere confrontata con le coordinate della mappa stradale.
La direzione del viaggio e la distanza verso la destinazione vengono calcolate tramite i satelliti e visualizzate sul display dell'auto.
Esempio: vogliamo guidare da Dordrecht (Olanda Meridionale) a Parigi.
Le coordinate sono le seguenti:
- Dordrecht: 51°48’33.2″N 4°38’53.0″E
- Parijs: 48°51’16.8″N 2°20’52.0″E
La posizione della destinazione e la distanza vengono calcolate in base alle coordinate. Utilizzando le informazioni del paragrafo precedente, possiamo dire quanto segue riguardo alle coordinate:
- Da 51 gradi nord a 48 gradi. Questo è più vicino all'equatore, quindi il percorso è verso sud;
- Da 4 gradi est a 2 gradi: questo è più vicino al primo meridiano, quindi il percorso è verso ovest.
Il software nel computer di navigazione calcola il percorso più logico in base alla mappa stradale. Questo tiene conto di fattori quali: strade non asfaltate, strade a pedaggio, servizi di traghetti, ecc. Quando il sistema è connesso a Internet, il software tiene conto anche delle condizioni del traffico. Se sembra che ci sia un ritardo sul percorso più logico (standard), verrà offerto un percorso alternativo. Potrebbe trattarsi di un percorso a distanza più lunga, ma comunque un percorso veloce grazie alle condizioni di traffico favorevoli.
