I sistemi di geolocalizzazione satellitare utilizzano diverse costellazioni di satelliti.
Ecco una panoramica precisa e aggiornata dei principali sistemi globali e dei satelliti attualmente operativi:
1. GPS (Global Positioning System)
USA
– Satelliti attivi: circa 31 operativi.
– Orbite: 6 piani orbitali, a circa 20.200 km di altitudine.
– Caratteristiche: È il sistema più utilizzato e compatibile con quasi tutti i dispositivi.
Quando i segnali GPS attraversano la ionosfera e la troposfera, possono subire un ritardo, alterando la stima della distanza. L’effetto multipath, comune in ambienti urbani o boschivi, si verifica quando i segnali rimbalzano su edifici o altre superfici prima di raggiungere il dispositivo, causando errori nella posizione calcolata. Anche piccoli errori negli orologi dei satelliti o del ricevitore possono influenzare la precisione del segnale GPS. I moderni dispositivi GPS sono progettati per compensare molti di questi errori, ma alcune fonti di distorsione possono ancora influenzare la precisione, soprattutto in condizioni ambientali difficili.
L’effetto multipath è un fenomeno che si verifica quando i segnali GPS non raggiungono direttamente il ricevitore, ma rimbalzano su superfici come edifici, montagne o altre strutture. Questo rimbalzo può causare un ritardo nel tempo di arrivo del segnale, portando il dispositivo a calcolare una distanza errata dal satellite e quindi una posizione imprecisa. Questo problema è particolarmente comune in ambienti urbani, dove edifici alti e altre strutture possono riflettere i segnali GPS.
2. GLONASS
Russia
– Satelliti attivi: Circa 23-24 operativi (aggiornamento costante).
– Orbite: 3 piani orbitali, a circa 19.100 km di altitudine.
– Caratteristiche: Offre buona copertura nelle regioni settentrionali, essendo ottimizzato per l’area russa.
3. GALILEO
Europa
– Satelliti attivi: Circa 24 pienamente operativi, con piani per espanderli a 30 entro pochi anni.
– Orbite: 3 piani orbitali, a circa 23.222 km di altitudine.
– Caratteristiche: È il sistema più moderno, con una precisione molto elevata (fino a 20 cm in modalità commerciale).
4. BEIDOU
Cina
– Satelliti attivi: 45+satelliti nella sua versione più recente (BeiDou-3).
– Orbite:
– 3 piani orbitali MEO (media altitudine, 21.150 km).
– Satelliti GEO (orbita geostazionaria) e IGSO (orbita inclinata geostazionaria).
– Caratteristiche: Offre copertura globale, con particolare focus sull’Asia.
Aree di copertura ottimale di Beidou (in blu)
5. Altri Sistemi Regionali
– QZSS (Quasi-Zenith Satellite System)
Giappone
– Satelliti attivi: 4 (espandibili a 7).
– Caratteristiche: Ottimizzato per il Giappone e l’Asia-Pacifico.
– NAVIC
India
– Satelliti attivi:7.
– Caratteristiche: Copertura regionale per l’India e zone circostanti.
Totale stimato dei satelliti per la geolocalizzazione:
Oltre 120 satelliti attivi, considerando i sistemi globali e regionali.
Questi satelliti lavorano insieme per garantire che in qualsiasi parte del mondo un dispositivo abbia sempre una copertura adeguata, con almeno 4 satelliti visibili per calcoli precisi.
Il sistema GPS (Global Positioning System) è il più diffuso e utilizzato a livello globale per la geolocalizzazione. È stato sviluppato e viene gestito dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, ma è liberamente accessibile per applicazioni civili in tutto il mondo.
Il sistema GPS si basa su tre componenti principali:
1. Segmento spaziale (satelliti):
– Satelliti operativi: Circa 31.
– Orbite:
– Sono distribuiti su 6 piani orbitali, inclinati di 55° rispetto all’equatore, a un’altitudine di circa 20.200 km.
– Ogni satellite completa un’orbita in circa 12 ore.
– Frequenze di trasmissione :
– L1 (1575,42 MHz): Usata per applicazioni civili e militari.
– L2 (1227,60 MHz): Maggior precisione per applicazioni militari.
– L5 (1176,45 MHz): Nuova frequenza per applicazioni civili avanzate.
2. Segmento di controllo (stazioni di terra):
– Comprende una rete di stazioni di monitoraggio distribuite nel mondo, che traccia la posizione dei satelliti, corregge le orbite e sincronizza gli orologi.
– La stazione principale si trova presso la Schriever Space Force Base in Colorado, USA.
3. Segmento utente (ricevitori GPS):
– Include dispositivi civili (smartphone, navigatori, dispositivi per il tracking) e militari (armi guidate, comunicazioni crittografate).
– I ricevitori calcolano la posizione in base ai segnali trasmessi dai satelliti.
