Capitolo 6 Il Sistema Satellitare GPS 6.1 – Descrizione del sistema ...

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Mario Vultaggio
6.2 - TIPI DI MISURE E LE EQUAZIONI DI OSSERVAZIONE
Un ricevitore GPS può fondamentalmente effettuare due tipi di misure: la
misura di pseudo-range (pseudo distanza) e la misura di fase, a seconda se
vengono utilizzati i codici, oppure il segnale della portante.
6.2.1 - La misura di pseudo range
La misura di pseudo-range è la più semplice da visualizzare
geometricamente, giacché essa in effetti costituisce una misura di distanza
(range) affetta dagli errori degli orologi. Infatti la misura di pseudo-range è
lo spostamento (shift) di tempo necessario per allineare una replica del
codice generato nel ricevitore con quello ricevuto dal satellite moltiplicato
per la velocità c della luce. Idealmente detto shift rappresenta la differenza
tra il tempo di ricezione del segnale (misurato nel riferimento temporale del
ricevitore) e quello di emissione (misurato nel riferimento temporale del
satellite). Poiché i due riferimenti di tempo sono differenti, si introduce un
errore sistematico nelle misure dei ritardi di tempo i quali saranno per
questo motivo, riferiti a pseudo-range.
Si può allora affermare che la misura di pseudo-range è dunque il ritardo
che deve essere aggiunto alle epoche nell’orologio del ricevitore per
mantenere allineati (correlati) la replica del codice generato e quello
ricevuto. Il ricevitore effettua una operazione di matching (centratura del
segnale) tra il segnale GPS ricevuto e quello generato dal suo software.
Questa operazione è espressa dalla seguente relazione:
dove S(t) è il segnale ricevuto, ( t + τ )
1 T
R(
τ ) = ∫ S()
t S(
t + τ ) dt
(6.8)
T 0
S il segnale generato dal ricevitore e T
il periodo scelto. La funzione di auto correlazione assume il valore unitario
quando c’è una perfetta sovrapposizione fra i due segnali ed avviene
l’agganciamento (lock on) dei due segnali con τ intervallo di correlazione.
Questo processo matematico fra i due segnali è illustrato nella seguente
figura 6.11.