Sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS)
I satelliti di navigazione portano orologi atomici molto precisi e trasmettono tempo e dati orbitali, permettendo a telefoni, automobili e navi di calcolare la propria posizione. I principali sistemi sono GPS statunitense, BeiDou cinese, GLONASS russo e Galileo europeo; per riceverne i segnali non serve una rete mobile.
Dati essenziali
- Operatore
- Stati Uniti (GPS), Cina (BeiDou), Russia (GLONASS), Unione europea (Galileo)
- Dal
- 1978 (primo satellite GPS)
- Scopo
- Posizionamento, navigazione e sincronizzazione su scala globale
Come fa il punto blu sulla mappa a sapere dove ti trovi? Una parte della risposta si trova circa 20.000 km sopra di te.
I sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) trasmettono tempo preciso e dati orbitali affinché telefoni, veicoli e navi possano calcolare la propria posizione. I principali sistemi globali sono lo statunitense GPS, il cinese BeiDou, il russo GLONASS e l’europeo Galileo. La maggior parte dei satelliti principali occupa orbite terrestri medie a circa 20.000 km, quasi cinquanta volte la quota della ISS.
Quali sistemi esistono?
Il GPS raggiunse la piena capacità operativa nel 1995, primo sistema globale. GLONASS usa orbite favorevoli alla copertura delle alte latitudini. Galileo dell’Unione europea è principalmente civile. Il sistema globale cinese BeiDou-3 entrò ufficialmente in servizio il 31 luglio 2020.
Ciascuno usa decine di satelliti, così gli utenti in tutto il mondo possono vederne abbastanza per eseguire le misure.
Come funziona il posizionamento?
Ogni satellite porta orologi atomici e trasmette la propria posizione e l’ora. Il telefono stima la distanza da ciascun satellite misurando quanto impiega il segnale ad arrivare.
Conoscendo più distanze usa la trilaterazione per restringere la posizione possibile. Poiché l’orologio del telefono è molto meno preciso di quello atomico, il posizionamento tridimensionale richiede normalmente segnali da almeno quattro satelliti contemporaneamente, così da calcolare anche l’errore dell’orologio del ricevitore.
Precisione e sistemi di potenziamento
I segnali civili aperti offrono di solito una precisione di pochi metri; la navigazione telefonica raggiunge spesso 3–5 m. Sistemi di potenziamento a terra o via satellite e segnali a doppia frequenza possono migliorare il risultato fino a decimetri o centimetri per rilievi e guida automatizzata. BeiDou offre anche brevi messaggi in luoghi senza reti terrestri, come oceani e deserti.
Una mappa può localizzarti senza connessione?
Il posizionamento satellitare non richiede internet mobile, quindi il telefono può calcolare la posizione anche offline. Senza mappe scaricate, però, potrebbe mostrare un punto senza strade. Calcolare la posizione e scaricare la mappa sono due compiti separati.
I telefoni moderni supportano in genere più sistemi. Un numero maggiore di satelliti disponibili aumenta la probabilità di mantenere una posizione stabile tra edifici o vicino agli alberi.
