A. De Simone, "Posizionamento Doppler con osservabili GPS

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2 Il Sistema GPS Il sistema NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System) è un sistema satellitare per il posizionamento e la sincronizzazione temporale. Il suo funzionamento è basato sulla ricezione di segnali radio emessi da una costellazione di satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra. La tecnica impiegata è nota come one way ranging, che, descritta al paragrafo 2.2, non prevede emissione di segnali da parte del ricevitore GPS. Questa caratteristica fa si che il luogo in cui si trova l‟utilizzatore dei servizi GPS non sia individuabile da terzi soggetti e costituisce un fattore di importanza strategica per l‟utilizzo militare dei servizi GPS. Il sistema GPS è un sistema duale, cioè fornisce servizi sia per applicazioni militari che civili. È progettato per fornire una copertura globale e permette il posizionamento tridimensionale di oggetti, anche in movimento, ed in ogni condizione meteorologica; gestito dal DoD (Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti), il lancio del primo satellite è avvenuto nel 1978 (GPS Standard Positioning Service Performance Standard, 2008) e ha raggiunto la piena capacità operativa (Full Of Capability) nel 1995 (Kaplan, 2006). 2.1 Architettura del Sistema Il sistema GPS si compone di tre segmenti: il segmento spaziale, il segmento di controllo, il segmento utente. 16
Figura 2.1 – Architettura del Sistema GPS Il segmento spaziale è costituito da una costellazione di satelliti artificiali il cui numero è variabile nel tempo. La costellazione GPS è definita a “24 slot espandibile” (GPS Standard Positioning Service Performance Standard, 2008), definendo slot una delimitata posizione dello spazio atta ad accogliere un satellite; dei 24 slot, 3 sono denominati “espandibili”, poiché è previsto che possano accogliere due satelliti in posizione avanzata ed arretrata rispetto alla posizione teorica. Il numero attuale di satelliti operativi che costituiscono la costellazione GPS è 31 satelliti, di cui 28 operativi alla data del 1 giugno 2011 (ftp://tycho.usno.navy.mil/pub/gps/gpstd.txt); essi sono in numero superiore ai 24 previsti poiché alcuni satelliti rimangono funzionanti per un tempo superiore a quello stimato in fase di progettazione. I satelliti eccedenti sono i nuovi satelliti che andranno a sostituire quelli in via di dismissione o proprio i satelliti negli ultimi mesi del loro periodo operativo. 17
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