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

N 1
∑ 10 i=
1
=
10
231
Mario Vultaggio
1 ⎧(
−1)(
−1)
+ ( −1)(
−1)
+ ( 1)(
1)
+ ( 1)(
1)
+ ( −1)(
−1)
+ ( 1)(
1)
i i+
3 = ⎨
1 10 ⎩−
()( 1 −1)
+ ( −1)(
−1)
+ ()() 1 1 + ()() 1 1
{ + 1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1}
= 1
X X
+ ⎫
⎬ =
⎭
L’intervallo di auto correlazione rappresenta il tempo necessario al segnale
GPS per raggiungere il ricevitore (tempo di propagazione); da detto
intervallo si calcola la distanza fra satellite e ricevitore:
pseudorange = c ⋅τ
⋅ lunghezza chip (6.9)
Rimane il problema di scegliere T. T è scelto uguale al periodo della forma
d’onda (per il codice C/A è un millisecondo) per il quale la funzione di auto
correlazione è vera; per altri valori la funzione è falsa. Il codice C/A, come
già detto, si ripete ogni millisecondo, per cui la misura di pseudorange, avrà
un’ambiguità di 300 km. Questo problema è risolto dando al ricevitore la
posizione stimata. Dato che l’ambiguità è molto grande, l’accuratezza della
posizione stimata è ovviamente molto bassa; di solito questa ambiguità non
esiste ma l’esperienza degli autori consiglia, quando si usa per la prima
volta il ricevitore, di inserire nel ricevitore la posizione stimata.
Per il codice P non è possibile usare la stessa tecnica perché, come già
detto, il segnale si ripete ogni settimana. Il ricevitore utilizza la procedura di
“lock on” del codice C/A, decodifica il messaggio di navigazione e usa la
parola “handover” di sincronizzazione, contenuta nel messaggio, per
passare dalla misura di pseudorange del codice C/A, a quella del codice P.
Il ricevitore GPS utilizza questo tipo di misura per eseguire il
posizionamento in tempo reale. L’osservazione simultanea di quattro
satelliti consentirà di determinare la posizione tridimensionale del ricevitore
e l’errore dell’orologio, ad una data epoca.
La precisione con la quale può essere mantenuto il picco di correlazione
(e quindi la precisione con la quale può essere effettuata una misura di
pseudo-range) secondo una regola pratica viene stimata essere l’1% del
periodo tra le epoche di due codici successivi. Per il codice P due epoche
successive sono separate da 0 . 1μS
, pertanto la precisione nella misura sarà
di un nanosecondo (10-9) e conseguentemente una precisione nella misura
della distanza di 30 cm. Per il codice C/A le precisioni sono inferiori
esattamente di un decimo, pertanto la precisione nella misura delle distanze
è di 3 m.