GEOmedia_1_2017

Rivista bimestrale - anno XXI - Numero 1/2017 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma
TERRITORIO CARTOGRAFIA
GIS
CATASTO
3D
INFORMAZIONE GEOGRAFICA
FOTOGRAMMETRIA
URBANISTICA
GNSS
BIM
RILIEVO TOPOGRAFIA
CAD
REMOTE SENSING SPAZIO
EDILIZIA
WEBGIS
UAV
SMART CITY
AMBIENTE
NETWORKS
LiDAR
BENI CULTURALI
LBS
Gen/Feb 2017 anno XXI N°1
La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente
Galileo
Initial Services
ci siamo
STORIA E SVILUPPO DEL
PROGRAMMA GALILEO
POSIZIONE PRECISA
CON LO SMARTPHONE
EVOLUZIONE DEL
GNSS E I NUOVI MERCATI

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Galileo, la geomatica e la spatial location
I servizi iniziali del sistema di posizionamento satellitare europeo sono attivi. Le frequenze dei
trasmettitori costruiti dalla Comunità Europea iniziano ad essere popolate dalle informazioni necessarie
ai calcoli delle posizioni di milioni di ricevitori, i quali si stanno configurando per entrare in servizio
prossimamente, anche in configurazioni del tipo 2.0, in quanto i satelliti Galileo dialogheranno con noi
in entrambi i versi.
La rivoluzione geospaziale in atto da tempo presenta alla base l'innovazione tecnologica che la geomatica
ha portato in tutti i settori. Si la geomatica. Una parola che indica un qualcosa di ancora non ben
conosciuto e in corso di evoluzione, se consideriamo la sua etimologia dalla composizione di geo- e
(infor)matica della fine del sec. XX. Apparsa negli anni ‘90 in Canada, raggruppava in se quei campi di
attività che "usano un approccio sistemico per selezionare gli strumenti e le tecniche appropriate per acquisire,
integrare, trattare e disseminare dati in un flusso di lavoro digitale continuo”. Si solidificava poi in Italia, per
evolversi subito all’inizio del terzo millennio come “la scienza e la tecnologia che tratta le caratteristiche e la
struttura delle informazioni geo - referenziate, ovvero a referenza spaziale, variabili nel tempo e non”.
Ma il fatto che essa, per forza di cose, comprenda i metodi di acquisizione, organizzazione,
classificazione, trattamento, analisi, gestione, restituzione e diffusione, porta a deviare l’attenzione verso
l’evoluzione dei sistemi di trattamento informatico del dato dovendo spesso anche sconfinare nei settori
dell’infrastruttura necessaria per l’uso ottimale di queste stesse informazioni, nei molteplici e differenti
campi d’applicazione.
Nello stesso tempo, la cultura anglosassone ne riportava l’attenzione più verso le modalità di
acquisizione del dato e lo studio della superficie terrestre, come riportava dal 2006 l’Oxford Dictionary
che semplicemente definiva la geomatica come “la matematica della Terra; la scienza della collezione,
analisi e interpretazione dei dati, specialmente quelli strumentali, relazionati alla superficie terrestre”.
Dopo una primitiva deviazione dell’attenzione dei geomatici verso i problemi informatici si torna
quindi a rivolgere di nuovo l’attenzione alla prima parte della parola (geo-) estendendone però il
campo di applicazione, nel 2009 infatti nella Treccani la geomatica viene definita come “tecnologia di
rilevamento e trattamento informatico dei dati relativi alla Terra e all’ambiente”.
L’estensione del campo di azione all’ambiente, allarga la funzione iniziale delle scienze geomatiche
dalla acquisizione dei dati a quella più specifica dell’interpretazione di tali dati per valutare
l’impatto sull’ambiente con mezzi e sensori, prima appannaggio esclusivamente delle discipline del
telerilevamento, che ora trovano nuova collocazione nell’ambito di quella definizione che potrebbe
riunire oggi tutti gli esperti settoriali di questa grande comunità nell’unica definizione che vede la
geomatica come il:
rilevamento e interpretazione di dati relativi alla Terra e all’ambiente
Il trend attuale è ben definito, le competenze che saranno necessarie sono tutte riferibili ad una sola
attività che richiede una combinazione di conoscenze di progettazione, computer, misura e rilievo sul
campo, sperimentazione di laboratorio e modellazione informatica per risolvere una varietà di problemi
che tutti hanno in comune una sola cosa:
la posizione nello spazio
La spatial location anglosassone, il prodotto della costellazione dei satelliti Galileo e dei loro orologi di
precisione che, superiori alle altre costellazioni GNSS, consentiranno a tutti, a breve, un affidabile e
precisa individuazione delle posizioni nello spazio di riferimento.
Buona lettura,
Renzo Carlucci

In questo
numero...
FOCUS
REPORT
“Initial
Services”, la
nuova fase del
programma
Galileo
di Marco Lisi
6
LE RUBRICHE
40 MERCATO
46 AGENDA
Come sfondo al sommario vi
è un immagine del satellite
Sentinel-3A sui cieli del Mare
di Okhotsk, nella regione piu
orientale della Russia, con
una acquisizione effettuata il
15 febbraio scorso in cui - da
una vista a volo d’uccello - le
nuvole sembrano mescolarsi
con ghiaccio e neve.
12
Lo sviluppo
del programma
Galileo: sue
traversie,
lezioni e
considerazioni
di Mario Caporale
Sentinel-3 e una missione a
due satelliti del programma
europeo Copernicus. Mentre
Sentinel-3A si trova in orbita
dal febbraio 2016, il secondo
satellite verra lanciato entro
il 2017.
Credits: ESA.
Traduzione: Gianluca Pititto
In copertina una
raffigurazione degli ultimi
quattro satelliti Galileo 15-18
lanciati nel 2016. Rilasciati dal
lanciatore Ariane 5 che li ha
portati in orbita tutti insieme
a 22.900 km di altezza,
vennero sganciati due alla
volta e con manovre successive
portati nella loro posizione
di lavoro.
Copyright ESA–P. Carril
18
Smartphone
e GNSS per
l’utilizzo
professionale
di Mattia De Agostino,
Luca Guida, Davide
Portinaro, Luca Raso,
Massimo Galluzzi
geomediaonline.it
GEOmedia, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.
Da 20 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie dei
processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,
in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre.
In questo settore GEOmedia affronta temi culturali e tecnologici
per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi informativi
geografici e del catasto, della fotogrammetria e cartografia,
della geodesia e topografia, del telerilevamento aereo e
spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.

INSERZIONISTI
3D Target 48
AerRobotix 46
Codevintec 41
Epsilon 40
24
Galileo:
orologi
atomici e
ridondanze
di Gianluca Pititto
Esri Italia 39
Geobusiness 45
GEOCART 43
Geogrà 42
Geomax 47
Leica 23
ME.S.A 38
GEOmedia
intervista
Antonio
Bottaro
sul tema
degli Initial
Services di
Galileo
a cura della
redazione
28
Planetek Italia 35
Stonex 17
Teorema 44
Topcon 27
Trimble 2
36
Galileo: al
via gli Initial
Services
di Manuela Rossi,
Francesco Malvolti
30
Evoluzione del GNSS
ed i nuovi mercati
di Mirko Antonini
una pubblicazione
Science & Technology Communication
Direttore
RENZO CARLUCCI, direttore@rivistageomedia.it
Comitato editoriale
Vyron Antoniou, Fabrizio Bernardini, Mario Caporale,
Luigi Colombo, Mattia Crespi, Luigi Di Prinzio,
Michele Dussi, Michele Fasolo, Marco Lisi, Flavio Lupia,
Beniamino Murgante, Aldo Riggio, Mauro Salvemini,
Domenico Santarsiero, Attilio Selvini, Donato Tufillaro
Direttore Responsabile
FULVIO BERNARDINI, fbernardini@rivistageomedia.it
Redazione
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redazione@rivistageomedia.it
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Rivista fondata da Domenico Santarsiero.
Numero chiuso in redazione il 20 marzo 2017.

FOCUS
“Initial Services”, la
nuova fase del
programma Galileo
di Marco Lisi
Il 15 dicembre dello scorso anno, nel corso di una cerimonia alla quale
hanno partecipato tutti i principali personaggi del programma Galileo
a livello istituzionale (la Commissaria Bienkovska ed il Commissario
Sefcovich per la Commissione Europea, il Direttore Generale prof. Woerner
ed il Direttore dei Programmi di Navigazione Paul Verhoef per l’ESA, il
Direttore Esecutivo Carlo Des Dorides per la GSA), sono stati dichiarati
ufficialmente operativi i “Galileo Initial Services”.
Questa nuova fase del
programma Galileo,
associata alla fornitura
di servizi garantiti e ad una
serie di cambiamenti operativi
ed organizzativi, ha tuttavia
un significato essenzialmente
politico: per la prima volta la
Commissione Europea prende
ufficialmente la sua responsabilità
di fronte agli utenti europei
e mondiali per i servizi di localizzazione,
navigazione e tempo
forniti dalla seppur parzialmente
completata costellazione
dei satelliti Galileo.
Tali servizi, dato lo stato di
parziale completamento del
sistema, sono ancora limitati
e garantiscono prestazioni
inferiori a quelle disponibili
in futuro, quando la costellazione
ed il sistema di supporto
a terra saranno completati.
Pur tuttavia, essi contribuiranno
a migliorare da subito
le applicazioni disponibili agli
utenti, seppur in un’ ottica
multi-costellazione, cioè come
integrazione dei servizi forniti
da altri GNSS (ad esempio l’americano
GPS). In particolare,
per quanto riguarda la distribuzione
globale di un riferimento
di tempo universale (UTC),
con gli “Initial Services” può
addirittura vantare la piena
autonomia dagli altri GNSS
(per la distribuzione del tempo
UTC è infatti sufficiente un
solo satellite in visibilità).
Fig. 1 - 17 Novembre
2016, alle ore 14:06
CET. Lanciati per
la prima volta quattro
satelliti Galileo,
utilizzando il razzo
vettore Ariane 5, dal
Guiana Space Center di
Kourou, nella Guiana
Francese.
6 GEOmedia n°1-2017

FOCUS
di controllo e stazioni sparse
su tutta la superficie del globo
terrestre.
Il sistema Galileo è progettato
per fornire una serie di servizi,
ciascuno associato a differenti
segnali radio (“Signals in
Space, SiS”):
Lo stato attuale del sistema
Galileo ed il suo piano di
completamento
Pochi giorni prima della citata
cerimonia di dichiarazione degli
“Initial Services”, il 17 novembre
2016, quattro satelliti
Galileo venivano felicemente
posti in orbita da un vettore
Ariane 5 dopo un lancio da
manuale effettuato dalla base
ESA di Kourou, nella Guyana
francese.
Questo lancio rappresenta una
importante pietra miliare nella
storia di Galileo, non solo per
aver aggiunto in un sol colpo
quattro satelliti alla costellazione
(che conta ora 18 satelliti
in orbita), ma anche perché è
il primo lancio quadruplo di
satelliti GNSS della storia.
Galileo è un’iniziativa europea
che ha l’obiettivo di fornire
all’Europa ed al mondo intero
un’infrastruttura di localizzazione,
navigazione e tempo
molto accurata ed autonoma.
Seppur completamente autonomo,
Galileo sarà tuttavia interoperabile
con gli altri GNSS
esistenti, in particolare con
l’americano GPS.
L’implementazione del sistema
Galileo è stata sviluppata in
due fasi: una fase iniziale di
“validazione in orbita”(“In-
Orbit Validation, IOV, phase”)
ed una successiva fase di “piena
capacità operativa” (“Full
Operational Capability, FOC,
phase”), ancora in corso di realizzazione.
Al termine della fase FOC,
nella sua configurazione finale,
il sistema Galileo includerà 30
satelliti in orbita (24 più 6 in
ridondanza attiva) ed una complessa
rete di terra, con centri
Fig. 2 - Alcune informazioni sul satellite Galileo FOC
• L’”Open Service, OS” ed il
“Public Regulated Service,
PRS” sono simili, rispettivamente,
allo “Standard
Positioning Service” ed
al “Precise positioning
Service”del sistema GPS;
• Il “Commercial Service”, una
delle innovazioni introdotte
da Galileo, fornirà servizi
di posizionamento e tempo
molto accurati e soprattutto
autenticati, specificatamente
per applicazioni commerciali;
• Il “Search & Rescue”, parte
della più vasta organizzazione
internazionale Cospas-Sarsat,
fornirà servizi di soccorso ad
utenti in condizioni di emergenza
ed estremo pericolo.
I satelliti Galileo non sono
molto grandi: la loro massa al
momento del lancio è di circa
700 chilogrammi. Attraverso
i loro pannelli solari sono in
grado di generare una potenza
di utile di circa 2 chilowatt.
L’intero satellite è progettato
GEOmedia n°1-2017 7

FOCUS
per una vita di almeno 12 anni
in orbita.
Il cuore dei satelliti Galileo è
costituito dagli orologi atomici,
che hanno recentemente
sofferto di alcuni problemi,
peraltro in via di risoluzione.
Ogni satellite Galileo imbarca
quattro orologi atomici:
• 2 “Passive Hydrogen
Masers”, con una stabilità di
0.5 nanosecondi in 12 ore,
cioè di 1 secondo ogni 3 milioni
di anni (!) (al momento,
questi sono gli orologi più
stabili mai messi in orbita);
• 2 orologi al Rubidio, con una
stabilità di 3 secondi ogni
milione di anni.
Tanto per chiarire le idee, basti
pensare che un orologio da
polso al quarzo di buona qualità
ha una stabilità tipica di un
secondo all’anno.
La costellazione Galileo è distribuita
su 3 piani orbitali,
inclinati di 56 gradi rispetto
all’Equatore. Nella sua configurazione
finale, sarà composta
di 24 satelliti, 8 per ciascuno
dei tre piani orbitali, più 6
satelliti in ridondanza attiva o,
come si dice, “calda” (2 satelliti
per ciascun piano orbitale).
Fig. 3 - Passive Hydrogen Masers di Galileo
Fig. 4 – Distribuzione orbitale della costellazione Galileo
I satelliti orbitano intorno alla
Terra ad un’altezza di circa 23
mila chilometri.
Dei diciotto satelliti attualmente
in orbita, solo 12 saranno
operativi ai fini degli
“Initial Services”. Gli ultimi
quattro satelliti, lanciati il
17 novembre 2016, sono al
momento in fase di test ed
accettazione in orbita, e si uniranno
agli altri nella fornitura
dei servizi ad aprile ed a giugno.
Entro il 2017, pertanto,
i satelliti operativi ai fini degli
“Initial Services” diventeranno
16. Dati costantemente
aggiornati sullo stato dei satelliti
e sulle loro caratteristiche
tecniche sono disponibili sul
sito Web del “Galileo Service
Centre (GSC)” in Madrid,
l’interfaccia di Galileo (più
propriamente della GSA) con
il mondo degli utenti e dei servizi
ed applicazioni downstream
(https://www.gsc-europa.eu).
Nel 2017 e nel 2018 si prevedono
altri due lanci quadrupli
con Arianne 5, che dovrebbero
portare il numero totale di satelliti
in servizio a 24.
Come già accennato, il segmento
di terra del sistema
Galileo è costituito da molti
centri di controllo, da stazioni
remote (di monitoraggio, di
Up-Link, di TT&C) distribuite
su tutta la superficie
terrestre e da una complessa
rete di linee di comunicazione,
il tutto a formare una
complessa infrastruttura di
tipo ICT (“Information &
Communication Technology”).
I vari centri di controllo del
sistema sono situati sul territorio
europeo, come mostrato in
figura.
Le ultime due acquisizioni, ancora
in corso di completamento
sono il “Galileo Reference
Centre (GRC)”, situato in
Olanda, che verificherà costantemente
ed in modo indipen-
8 GEOmedia n°1-2017

FOCUS
Fig. 5 - La sequenza dei lanci nelle fasi IOV e FOC.
dente dal resto del sistema la
qualità delle prestazioni fornite,
ed il “Galileo Integrated
Logistic Centre (GILC)”, in
Belgio, che avrà un ruolo chiave
in tutti le attività di manutenzione
e logistica, fondamentali
per garantire continuità e
disponibilità del sistema stesso.
Cosa sono gli
“Initial Services”?
Come già anticipato, gli
“Initial Services” si riferiscono
solo ad alcune tipologie di servizio
e con prestazioni limitate,
compatibili con il numero
ridotto di satelliti in orbita.
Per i servizi dichiarati e per le
loro prestazioni si garantiscono
tuttavia qualità, disponibilità
e continuità, in accordo a
documenti ufficiali che, come
vedremo, sono stati pubblicati
e resi disponibili al mondo dei
potenziali utenti.
Gli “Initial Services” costituiscono
un impegno ufficiale,
da parte della Commissione
Europea, della GSA e dell’ESA,
a gestire la complessa macchina
tecnico-organizzativa del sistema
Galileo in modo da garantirne
la massima disponibilità e
fruibilità da parte degli utenti.
Il cambio di prospettiva è drastico
e notevole: da una fase
precedente durante la quale
l’attenzione era soprattutto
rivolta alle tematiche tecnologiche,
tecniche ed implementative,
alla fase attuale, nella
quale, pur permanendo gli
obiettivi tecnici e programmatici
precedenti, enfasi e priorità
vengono date al servizio ed alla
soddisfazione degli utenti. Ciò
ovviamente comporta una sempre
maggiore attenzione agli
aspetti operativi, logistici ed
organizzativi.
Nel dettaglio, gli “Initial
Services” includeranno I seguenti
servizi:
Fig. 6 - Il termine e le sue relazioni, un diagramma.
• Open Service
− Aperto a tutti ed interoperabile
con altri GNSS;
− Accesso globale.
• Public Regulated Service
− Accesso autorizzato e
controllato dalle Autorità
Governative degli Stati EU
− Accesso globale.
• Search and Rescue
− Aperto a tutti;
− Globale, sotto il controllo
dell’organizzazione internazionale
Cospas-Sarsat;
− Localizza i segnali inviati in
caso di emergenza e comunica
la richiesta di soccorso
ai centri Search & Rescue.
GEOmedia n°1-2017 9

FOCUS
Prestazioni e condizioni dei
servizi offerti sono descritte
in una serie di documenti ufficiali
e pubblici emessi dalla
Commissione Europea.
In sintesi:
• ~ 0.8 metri di “ranging accuracy”
media, al 95% di
disponibilità;
• ~ 3/~8 metri di accuratezza
media di localizzazione, rispettivamente
orizzontale e
verticale, al 95% di disponibilità
e quando PDOP

FOCUS
Fig. 10 – Il primo smartphone europeo BQ Aquaris X5 Plus con chip Qualcomm Snapdragon
Fig. 12 – Il tachigrafo digitale collegabile a Galileo.
la registrazione in automatico
della posizione del veicolo, con
il controllo dei periodi di guida
e di riposo, e consentirà anche
alle forze di Polizia di interrogare
da remoto l’apparecchio,
per accertare la presenza di
anomalie.
Conclusioni ed uno
sguardo al futuro
La dichiarazione ufficiale degli
“Initial Services” di Galileo nel
dicembre scorso e la nuova fase
di fornitura di servizi confermano,
ad onta delle molte polemiche,
la valenza strategica,
economica, tecnologica e tecnica
del programma Galileo.
Attraverso questo programma,
l’Europa si è fatta protagonista
in un campo altamente
strategico e tecnologicamente
avanzato, promuovendo la
crescita di nuove conoscenze
tecniche e lo sviluppo di innumerevoli
iniziative industriali
e commerciali, tutte altamente
innovative.
Le maggiori promesse per il
futuro derivano da una caratteristica
che rende Galileo peculiare
rispetto agli altri GNSS:
quella di poter fornire servizi di
autenticazione della posizione e
del tempo. Questa potenzialità
è resa tanto più importante a
seguito del crescente timore di
possibile “spoofing”, cioè falsificazione,
dei segnali GNSS.
L’autenticazione è la capacità
del sistema di garantire agli
utenti che essi stanno utilizzando
segnali provenienti da
satelliti Galileo e non da altre
sorgenti, più o meno malevole.
Al momento si stanno studiando
due diversi livelli di autenticazione:
• uno, più semplice, basato sul
segnale E1B dell’Open Service,
che potrebbe essere già disponible
nel 2018, con bassi costi
di implementazione;
• l’altro basato sul segnale E6
del Commercial Service, basato
su un sofisticato sistema
crittografico, a partire dal
2020.
Recentemente la Commissione
Europea ha adottato la
“Galileo Commercial Service
Implementing Decision”,
confermando che la prima
generazione di Galileo fornirà
agli utenti servizi di “High
Accuracy and Authentication”.
Come è stato fatto notare, il
“Commercial Service” è unico
e peculiare, in quanto non
fornito dagli altri GNSS; pertanto
rappresenta una grande
opportunità per Galileo di differenziarsi
dagli altri sistemi e
fornire agli utenti un prezioso
valore aggiunto rispetto ai servizi
standard già disponibili.
ABSTRACT
With the Declaration of Initial Services, officially launched by
the European Commission in Brussels on Thursday 15 December
2016, Galileo started to offering services to public authorities,
businesses and citizens, free services of primary importance
as the support to emergency operations, more accurate
navigation for citizens, better time synchronisation for critical
infrastructures and secure services for public authorities. The
Declaration of Galileo Initial Services means that the Galileo
satellites and ground infrastructure are now operationally ready.
These signals will be highly accurate but not available all the
time. In the coming years, new satellites will be launched to
enlarge the Galileo constellation, which will gradually improve
Galileo availability worldwide. The constellation is expected to
be completed by 2020 when Galileo will reach full operational
capacity.
PAROLE CHIAVE
Galileo; GNSS; Initial Services; eCall;
AUTORE
Marco Lisi
marco.lisi@ieee.org
European Space Agency (ESA)
Fig. 11 – Il sistema e-Call che andrà in servizio su tutte le autovetture europee prodotte
a partire dal 2018
GEOmedia n°1-2017 11

FOCUS
Lo sviluppo del programma
Galileo: sue traversie,
lezioni e considerazioni
di Mario Caporale
Lo sforzo europeo per dotarsi
di un sistema autonomo globale
di navigazione satellitare, dalla
concezione alla realizzazione.
Il Sistema di navigazione satellitare
europeo Galileo ha dichiarato
il 15 dicembre 2016
l'avvio dei suoi "Servizi Iniziali"
("Galileo goes live!", comunicato
stampa della Commissione
Europea, 14 dic. 2016). Una
lunga strada di almeno sedici
anni da quando il programma è
partito, strada costellata di problemi,
ritardi, ripensamenti organizzativi
e strutturali, incrementi
di budget, prima di raggiungere
questo primo importante risultato:
il sistema Galileo inizia a fornire
dei servizi, anche se "iniziali"
per via della sua costellazione di
satelliti ancora incompleta.
Galileo è il primo programma
spaziale di grandi dimensioni gestito
e di proprietà della Unione
Europea (UE). Il suo valore strategico
si fonda sulla indipendenza
politica, operativa, industriale
e tecnologica nel settore della
navigazione e posizionamento
globale. Sebbene Galileo rappresenti
una priorità per la politica
spaziale europea, a circa sedici
anni dalla dichiarazione della sua
fattibilità, il programma vedrà il
suo completamento almeno al
2020.
Galileo ha avuto uno sviluppo
lento e problematico a causa di
Maroš Šefcovičč, a sinistra, e Elżbieta Bieńkowska, pronti a dare il via agli Initial
Services di Galileo il 15 Dicembre 2016.
fattori diversi e concomitanti,
tra cui il fallimento del previsto
partenariato pubblico-privato
(PPP), l'approccio al finanziamento,
i costi sempre crescenti,
le opinioni divergenti tra gli
Stati membri e all'interno di
istituzioni dell'UE, problemi di
governance e complessi negoziati
internazionali ancora in corso (ad
esempio quello con la Cina o con
la Russia).
Il percorso di Sviluppo e
Realizzazione
La navigazione satellitare vede
la luce in Europa con l’avvio del
programma EGNOS (European
Global Navigation Overlay
System), nel 1994 [EU1994],
primo contributo europeo alla
navigazione satellitare, finalizzato
a fornire un sistema satellitare
di potenziamento e miglioramento
dell'accuratezza del
segnale civile del sistema GPS
americano, garantendo la rilevazione
e correzione degli errori. Il
secondo contributo dell’Europa
sarebbe stato un sistema indipendente,
civile e globale, Galileo
appunto. Nel 1999-2000 nasce
quindi la fase di definizione del
Programma, con l’obiettivo di
avere la fase di sviluppo negli
anni 2001-2005 e lo spiegamento
nel 2006-2007, per avviare
le operazioni commerciali nel
2008.
Nel 2000, quando al World
Radio Conference dell'ITU vengono
assegnate le frequenze del
sistema Galileo, la concezione del
sistema Galileo si presenta come
altamente innovativa: un sistema
civile sotto il controllo civile che
fornisce una diecina di segnali di
navigazione, gran parte di questi
aperti. E' una enorme innovazione
rispetto a quanto disponibile
allora: un solo segnale aperto del
sistema GPS e un segnale aperto
12 GEOmedia n°1-2017

FOCUS
del sistema GLONASS, due
sistemi militari sotto il controllo
militare. L'innovazione avviata
dal sistema Galileo ben presto influenza
tutto il GNSS mondiale:
il GPS nel 2000, con la delibera
di Clinton, elimina la "selected
availability", quel disturbo intenzionale
sul segnale aperto GPS
che ne riduceva l'accuratezza.
Negli anni a venire, sorgono
idee di nuovi sistemi, globali e
regionali. Appare all'orizzonte
il sistema cinese COMPASS-
BEIDOU, il sistema regionale
giapponese QZSS. Nasce una
crescente competizione mondiale
sui servizi di navigazione satellitare.
Il sistema Galileo ha contribuito
significativamente a questa
rivoluzione del GNSS, ma, purtroppo,
non è riuscito a gestirne
adeguatamente le finestre di opportunità
del mercato.
La fase di definizione di
Galileo è stata finanziata dalla
Commissione europea e dall’E-
SA attraverso studi di fattibilità
e di pre-sviluppo, ma i risultati
presentati dalla Commissione
nel 2000 non hanno portato
rapidamente alla decisione del
Consiglio dei trasporti dell'Unione
Europea di passare alla fase di
sviluppo. Infatti, fino al 2002,
gli Stati membri Europei non
sono stati in grado di sostenere
un impegno forte e una politica
collettiva al progetto, per raggiungere
una posizione comune
sulle questioni critiche quali il
finanziamento, la sicurezza,
il quadro giuridico, oltre
che sugli aspetti più tecnici,
come il sistema di
responsabilità legali,
la assegnazione di frequenze,
l'integrazione
di EGNOS in Galileo,
la partecipazione
industriale, la progettazione
del segmento
di terra.
Alla fine della fase di
definizione la stima per
la fase di sviluppo era di 1.1 €€
e quella per la fase di spiegamento
era di 2.15 €€. In realtà
la sola fase di sviluppo (fase di
definizione e fase IOV - In Orbit
Validation- ) è venuta a costare
circa 2,1 €.
Nel 2002 la Commissione
Europea ritenne fondamentale
esplorare una collaborazione
pubblico-privata per lo spiegamento
del Programma Galileo
che vedesse la parte privata entrare
per i 2/3 del costo della fase di
spiegamento. Fu avviato un processo
di Concessione PPP (Public
Private Partnership) e si costituì
una Joint Venture, la Galileo JU,
che aveva il compito di sviluppare
la gara per la Concessione.
Dal 2004 partì la competizione
per la concessione PPP che andò
avanti per almeno un triennio.
Nel frattempo, nel 2004
venne creata la Agenzia GSA,
allora denominata GALILEO
Supervisory Authority, che avrebbe
avuto il compito di gestire la
concessione Galileo e in essa far
confluire le attività del programma
EGNOS in completamento
di sviluppo (anch’esso vittima di
ritardi e extra costi in maniera
vertiginosa).
Nel 2007, dai risultati della
competizione per la Concessione
Galileo emerse che la parte privata
non intendeva sostenere finanziariamente
alcuni rischi del programma,
in particolare il rischio
di progetto, e in parte anche il
rischio di mercato. Per farsi carico
di questi rischi la parte privata
chiedeva una copertura in caso di
rischio fino ad un massimo, nel
caso peggiore, di 8 €.
La Commissione Europea e gli
Stati Membri a questo punto decisero
per il totale finanziamento
pubblico del programma.
Sono state effettuate nel periodo
2007-2008 le stime di completamento
del Programma, sia
utilizzando le stime industriali
che quelle dell’ESA e di società
di consulenza, e si arrivò ad
una stima a finire per la fase di
spiegamento del sistema (denominata
FOC, Full Operational
Capability) di 3.4 €.
Il Regolamento europeo 683
[EU-2008] adottato nel 2008 teneva
in conto questa stima per il
completamento del Programma.
Il regolamento 683 inoltre trasferiva
la proprietà delle infrastrutture
del sistema di navigazione
satellitare Europeo (EGNOS e
GALILEO) alla Commissione
Europea che diventava responsabile
del Programma. L’obiettivo
di completamento era fissato alla
Javier Benedicto, Project Manager Galileo di ESA, guarda il primo position fix di longitudine, latitudine
and altitudine del sistema Galileo il 12 marzo 2013 al Navigation Laboratory ESA - ESTEC, in
Noordwijk, the Netherlands. Copyright ESA - Anneke Le Floc'h
GEOmedia n°1-2017 13

FOCUS
fine del 2013. La GSA [GSA-
2013] veniva ridimensionata
nei compiti e nella struttura,
focalizzandosi su due aspetti del
programma, la omologazione in
sicurezza delle infrastrutture del
sistema e la analisi di mercato
volta a preparare lo sviluppo
applicativo e dei servizi. Il ruolo
dell’ESA veniva identificato
in quello di Design Agency
e System Prime del Sistema
Galileo.
Tuttavia, dal 2008 al 2012, nonostante
la ridistribuzione delle
responsabilità ed un più chiaro
quadro di separazione e distinzione
delle responsabilità degli
attori, il programma subì un
altro significativo incremento di
costi a finire ed un significativo
ritardo dell’entrata in servizio: i
3.4 € erano insufficienti a completare
il sistema (stimato ora un
delta a finire di 1.9 €) e soprattutto
il raggiungimento della piena
operatività, veniva proiettato
al 2020 [GPSWORLD-2012].
Nel 2013 il Regolamento GNSS
europeo [EU-2013] viene rivisto.
La Governance del programma
viene rivista come segue: la
Commissione Europea responsabile
di tutto il programma,
l’Agenzia europea GSA, GNSS
Agency, con il compito di operare
il sistema europeo di navigazione
e l’ESA, Agenzia Spaziale
Europea, con il suo ruolo di
Architetto di sistema e gestore
dei contratti industriali. Il budget
a finire del programma, inclusivo
dei costi operativi fino al 2020,
viene rivisto includendo 1.9 €€
per il completamento del sistema
Galileo, 3 € per le operazioni
Galileo e 2 € per le operazioni
EGNOS e il Management del
programmi.
In sintesi, al 2017, i costi complessivi
del sistema Galileo, sistema
ancora in completamento,
ammontano a circa 11 €.
Il primo “fixing” di posizione
del sistema Galileo avviene il
12 marzo 2013. Con il lancio
del terzo e quarto satellite della
costellazione nell'ottobre 2012,
il primo nucleo di costellazione
Galileo, denominato IOV
(In Orbit Validation), quattro
satelliti, consente di validare le
caratteristiche del sistema. La prima
determinazione di posizione
consente di ottenere una precisione
tra i 10 e 15 metri (ridotta
a causa del limitato numero di
satelliti).
La Fase FOC (Full Operational
Capability) viene avviata già
dal 2009, e a seguito di questa
la struttura industriale subisce
cambiamenti dovuti alle nuove
competizioni. In particolare, il
manifatturiero dei satelliti viene
cambiato (subentra la tedesca
OHB). Nel 2013 a causa di
malfunzionamenti nelle fasi di
test ambientali dei primi due
satelliti della fase FOC, il piano
di assemblaggio e test dei
satelliti FOC (Full Operational
Capability) viene rivisto e, i lanci
dei satelliti subiscono un ritardo
di circa 18 mesi. Malgrado ciò, al
2013 si ipotizzava ancora il completamento
della costellazione
al 2017. Solo successivamente
il piano del Programma viene
rivisto e, alla fine del 2016, a
valle della delta System Critical
Design Review, la nuova data di
completamento del sistema viene
proiettata al 2020.
Ad oggi, inizi del 2017, il sistema
Galileo dispone di ben
18 satelliti in orbita (gli ultimi
quattro lanciati con Ariane 5 a
Novembre del 2016). Di questi,
11 sono operativi, gli ultimi
quattro lanciati a novembre 2016
saranno operativi verso la fine
della primavera del 2017 (un satellite
IOV ha smesso di generare
i segnali e 2 satelliti sono stati
14 GEOmedia n°1-2017
Il Galileo operations team nella Main Control Room at ESA’s Space Operations Centre,
28 agosto 2014. Copyright Ruben Solaz.

FOCUS
posizionati su orbite ellittiche e
attualmente non utilizzabili). Un
problema tecnico che sta affliggendo
il sistema è dovuto a un
malfunzionamento degli orologi
atomici di bordo che ha portato,
ad oggi, ad avere, sui 72 orologi
attualmente orbitanti (ce ne sono
4 per satellite, due al rubidio e
due maser all'idrogeno), 9 non
funzionanti: 3 al rubidio e 6
all'idrogeno. Questo problema
sta mettendo in discussione il
lancio dei futuri satelliti fintanto
che non sia chiara la ragione dei
guasti [SPACENEWS-2017]
[GUTIERREZ-2017].
Galileo nel contesto
internazionale
Il sistema Galileo nasce in un
contesto in cui sono già presenti
e operativi altri sistemi globali di
navigazione satellitare, in primis
il GPS americano, il rivivificato
sistema GLONASS russo, e costellazioni
nascenti quali la cinese
COMPASS-BEIDOU, l’indiana
GINS, oltre ai sistemi regionali
tra cui spicca per innovazione
il Giapponese QZSS (Quasi
Zenith Satellite System).
Il Sistema Galileo ha dovuto sin
dalla sua concezione far fronte ad
aspetti di compatibilità dei suoi
segnali nell’ambito delle frequenze
elettromagnetiche richieste
in ambito ITU (International
Telecommunication Union). La
compatibilità va intesa essenzialmente
come non-interferenza,
non disturbo reciproco
rispetto ai sistemi già operanti
nelle bande elettromagnetiche
in cui Galileo intende operare.
Questi sistemi sono il GPS, il
GLONASS, ma anche i sistemi
di controllo del traffico aereo, i
sistemi radar militari, i sistemi
di comunicazione satellitari
mobili (MSS), e perfino i sistemi
di radioastronomia, che
operano nelle vicinanze delle
bande Galileo.
La prima grande questione
internazionale è stata la compatibilità
con il GPS. Nel 2004,
[LEWIS-2004] dopo tre anni
di lunghe trattative, si è riusciti
ad arrivare ad un accordo di
compatibilità che, tra l’altro, ha
aperto le porte ad esplorazioni di
interoperabilità con il GPS. Sono
stati concordati aspetti di interoperabilità
quali l’offset di tempo
e di riferimento spaziale tra i due
sistemi da inserire rispettivamente
nei contenuti dei messaggi dei
segnali dei due sistemi Galileo e
GPS, che consentiranno ai futuri
utenti dei due sistemi un interscambio
ed un utilizzo plurimo
dei due sistemi.
Nel 2006 si è anche concordato
di dotare i due sistemi, GPS e
Galileo, di un segnale civile definito
e concordato comunemente
al fine di massimizzare l’interoperabilità
a livello di utenti finali.
A Gennaio 2013 gli USA hanno
inviato all’Unione Europea una
lettera di interesse al servizio
Galileo PRS e successivamente,
in Marzo 2013 hanno dettagliato
il loro interesse.
Le negoziazioni con la Russia
già avviate nel 2000, sono state
riprese in più volte, dopo varie
battute di arresto avutesi negli
anni passati, con l'obiettivo di
arrivare ad un accordo in tema di
GNSS tra i due sistemi Galileo
e GLONASS, includendo anche
i due sistemi di “augmentation”
rispettivi EGNOS e SDCM.
Ad oggi, anche per la attuale
situazione politica europea verso
la Russia, le negoziazioni hanno
subito una ulteriore battuta di
arresto.
Il dialogo con la Cina ha avuto
alti e bassi. Dal 2003 al 2007
l’accordo stipulato vedeva una
cooperazione stretta con la Cina
(era il periodo in cui si pensava
di realizzare il sistema Galileo
con una concessione Pubblico
Privata). Quando nel 2007 si
è deciso di finanziare il sistema
Galileo con fondi interamente
pubblici, il rapporto con la Cina
si è arrestato. È stato ripreso solo
recentemente, nel 2010 con
il dialogo spaziale tra Europa
e Cina. Sono in corso da due
anni contatti per cercare di trovare
una soluzione al problema
di compatibilità tra i segnali
Galileo e quelli del sistema cinese
COMPASS.
Sono state finalizzate le negoziazioni
con la Norvegia e proseguono
le negoziazioni con la
Svizzera per la collaborazione in
tema di GNSS europeo, per includere
questi due paesi che, nonostante
partecipino attivamente
in ambito ESA e contribuiscano
finanziariamente anche in ambi-
La prima risoluzione del Consiglio Europeo che nel 1994 avvio la realizzazione del sistema Galileo.
GEOmedia n°1-2017 15

FOCUS
to comunitario, sono paesi non
appartenenti all’Unione Europea.
Inoltre sono stati avviati dialoghi
di cooperazione con l’Ucraina,
Israele, l’America Latina e l’Africa.
16 GEOmedia n°1-2017
Le Lezioni apprese
Sebbene il programma Galileo
rappresenti una esperienza unica
in Europa, lezioni importanti si
possono derivare dalle esperienze
positive e negative. L'analisi
critica della gestione e del finanziamento
del programma mostra
come alla base dei crescenti costi
e ritardi del programma ci sono
stati motivi politici, industriali /
tecnologici ed economici.
In primo luogo, le questioni
politiche, come le diverse percezioni
tra gli Stati membri sulla
logica del programma - la redditività
a fronte della indipendenza
- hanno giocato contro l'interesse
comune di un avvio tempestivo
del progetto e di una fornitura
del sistema nei tempi debiti.
Il modello di finanziamento è
stato anche un motivo di disaccordo
tra gli Stati membri e ha
fluttuato da un primo approccio
di partenariato pubblico-privato
ad un finale e completo finanziamento
pubblico più adatto ad
un progetto di interesse comune,
caratterizzato da alto livello
tecnico, da alte responsabilità
e rischi di mercato. Infatti, gli
investimenti previsti dal settore
privato erano basati su previsioni
di alti ritorni finanziari che alla
fine si sono mostrati irrealistici
e hanno condotto al re-profiling
del programma.
Il fallimento del modello PPP
Galileo ha confermato che se
non ci sono margini di profittabilità
(quando son presenti
alti rischi tecnici) non ci si può
aspettare investimenti dal settore
privato. Un modello PPP di
successo richiede chiari piani di
business.
Inoltre, la struttura di governance
iniziale stabilita per il programma
Galileo non era molto
adatta, caratterizzata da linee di
responsabilità deboli, e dai ruoli
concomitanti e contrastanti di
singoli attori. La riorganizzazione
della governance pubblica fatta
nel 2007 ha delineato meglio le
responsabilità e compiti dei vari
attori. Tale governance è stata
ulteriormente rivista nel 2013,
delineando così una nuova struttura
più adatta allo sviluppo di
un programma complesso quale
il sistema Galileo. Infine, le implicazioni
di sicurezza e di difesa
del programma Galileo, discusse
all'interno dell'UE e sulla scena
internazionale, sono state ulteriore
causa di ritardi del programma
stesso [ECA-2009].
In secondo luogo, l'organizzazione
industriale, la sua leadership e
la quota di lavoro per sviluppare
le tecnologie innovative, è diventata
una questione di divisione
non solo tra le imprese stesse, ma
anche tra gli Stati membri che
si sono schierati con le loro imprese
nazionali. Questo è anche
dovuto alla limitata competitività
del settore aerospaziale europeo,
dove si concentrano grandi industrie
in un piccolo numero
di Stati membri, industrie che
tra l’altro sono sovvenzionate e
in parte controllate dagli stessi
governi.
In terzo luogo, i ritorni economici
di Galileo sono stati successivamente
stimati ad un valore
molto più limitato, spostando
così l'attenzione dalla redditività
del programma alla sua utilità
pubblica, e quindi ai benefici
economici e sociali che il sistema
fornirà a lungo termine per i cittadini
europei.
Solo recentemente è stato accettato
dagli Stati Membri europei
l'uso militare del servizio PRS del
sistema Galileo. Sebbene Galileo
sia un sistema civile sotto il controllo
civile, il principio di uso
duale va nella direzione di aumentare
la sinergia civile-militare
nell'uso dei sistemi spaziali. Non
perché bisogna trovare un uso
militare dei sistemi spaziali ma
piuttosto perché è utile comprendere
come questi possano
essere vantaggiosi in termini di
razionalizzazione delle risorse
[EP-2011].
Le lezioni apprese dalle varie
traversie del Programma Galileo
dovrebbero essere di monito per
i futuri Programmi spaziali a
carico del bilancio dell'Unione
europea. Questi dovranno essere
basati su logiche di responsabilità
chiare e condivise, e fondati sul
comune interesse europeo piuttosto
che sui particolari interessi
nazionali.
BIBLIOGRAFIA
[EU-1994] Resolution of the Council of the EU on the European
contribution to the development of a Global Navigation
Satellite System (GNSS) 19 December 1994
[EU-2008] Regulation (EC) No 683/2008 of the European
Parliament and of the Council on the further implementation
of the European satellite navigation programmes (EGNOS and
Galileo), 9 July 2008
[GSA-2013] Regulation (EU) No 912/2010 of the European
Parliament and of the Council setting up the European GNSS
Agency, repealing Council Regulation (EC) No 1321/2004
on the establishment of structures for the management of the
European satellite radio navigation programmes and amending
Regulation (EC) No 683/2008 of the European Parliament and
of the Council, 22 September 2010
[EU-2013] REGULATION (EU) No 1285/2013 of The European
Parliament and of The Council of 11 December 2013
on the implementation and exploitation of European satellite
navigation systems repealing Council Regulation (EC) No
876/2002 and Regulation (EC) No 683/2008
[LEWIS-2004] James A. Lewis, Galileo and GPS: from competition
to cooperation, Centre for Strategic and International
Studies (CSIS), Washington DC. June 2004
[ECA-2009] European Court of Auditors, The management
of the Galileo programme’s development and validation phase,
Special Report No. 7, 2009
[EP-2011] The Galileo Programme: Management And Financial
Lessons Learned For Future Space Systems Paid out of The
EU Budget, Directorate-General For External Policies Of The
Union, European Parliament, PE 433.833, |September 2011
[GPSWORLD-2012] Da Capo: Pardon Me, Boy, Is That the
Galileo Choo Choo? February 1, 2012 - By Alan Cameron,
GPS WORLD
[SPACENEWS-2017] Rash of Galileo clock failures cast doubt
on timing of upcoming launches by Rob Coppinger - January
19, 2017 - Space News
[GUTIERREZ-2017] ESA Puts Brave Face on Galileo Clock
Failures, Peter Gutierrez, 19/01/2017, Inside GNSS.
ABSTRACT
This article sketches the European trail from conception to development
of the Galileo system, highlighting the major steps, and
trying to derive the lesson learned from the various experiences.
The Galileo system represents the really first European programme,
involving political, strategical, operational, industrial and
technological aspects which challenge the European institution.
The Galileo system permeates the European activities, challenges
the international relations policy, constitutes a powerful instrument
to verify and consolidate the European Union.
PAROLE CHIAVE
Galileo; GNSS; Initial Services; eCall;
AUTORE
Mario Caporale
mario.caporale@asi.it
Agenzia Spaziale Italiana

FOCUS
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GEOmedia n°1-2017 17

REPORT
Smartphone e GNSS per
l’utilizzo professionale
di Mattia De Agostino, Luca Guida, Davide Portinaro, Luca Raso, Massimo Galluzzi
Fig. 1 - Il BQ Aquaris X5 Plus, primo
smartphone a tracciare anche il segnale di
Galileo (fonte: http://www.usegalileo.eu/)
Al giorno d’oggi, utilizzare
un’app per conoscere la
posizione di un’attività
commerciale o di un servizio
pubblico, oppure per determinare
il passaggio di un autobus
alla fermata, è diventata una
pratica talmente usuale che la
momentanea assenza di questi
servizi crea disagio e disorientamento.
La rivoluzione del
geo-posizionamento
A riprova di quanto detto,
un recente studio dell’Agenzia
Europea sul GNSS [GSA
2016] ha inserito i servizi basati
sulla localizzazione dell’utente
(Location Based Services, LBS)
Galileo, insieme ad
alcune evoluzioni
tecnologiche e a
qualche semplice
elaborazione statistica,
potrebbe rendere
possibile l’utilizzo di
smartphone e tablet
anche per rilievi
professionali.
Vediamo come.
al primo posto tra le applicazioni
più diffuse basate sul posizionamento
satellitare, arrivando
a coprire nel 2015 oltre il 50%
dell’intero mercato. All’interno
di questa “rivoluzione del geoposizionamento”
un ruolo
senza dubbio fondamentale è
da attribuirsi alla diffusione di
smartphone e tablet sempre più
completi, dotati al loro interno
di moduli di ricezione GNSS e
di altri sensori per la localizzazione.
Sebbene questi moduli siano
pensati per geolocalizzare l’utente
con accuratezze metriche
o inferiori, è utile analizzare nel
dettaglio le loro capacità, anche
alla luce della diffusione dei servizi
legati a Galileo, ed i possibili
sistemi per il miglioramento
della posizione finale, per capire
se dispositivi mobili quali
smartphone o tablet possano
essere utilizzati per applicazioni
professionali quali ad esempio
rilievi topografici speditivi, popolamenti
di banche dati o di
GIS.
Tecnologie per il posizionamento
GNSS da dispositivi
mobili
Le applicazioni di navigazione
e i servizi LBS da dispositivi
mobili si avvalgono frequentemente
di una posizione assoluta
(coordinate in un sistema di riferimento
ben definito) ottenuta
con le tecniche GNSS. I moduli
GNSS inseriti all’interno di
questi dispositivi sono pertanto
studiati appositamente per soddisfare
le esigenze di questo tipo
di applicazioni, tra le quali:
4disponibilità del posizionamento
sempre, in qualsiasi
parte del mondo, il più velocemente
possibile, cercando
di diminuire il tempo di
attesa per avere una posizione
valida (il cosiddetto Time To
First Fix, TTFF);
4disponibilità di un posizionamento
anche in ambienti
disturbati (canyon urbani) o
addirittura indoor, aumentando
la capacità di ricevere
ed elaborare segnali anche
molto rumorosi;
4riduzione del consumo della
batteria, evitando per quanto
possibile il funzionamento di
servizi in maniera continua,
e cercando invece di calcolare
la posizione dell’utente solo
quando strettamente necessario.
18 GEOmedia n°1-2017

REPORT
Con l’obiettivo di soddisfare
queste esigenze, negli ultimi
anni i produttori di moduli
GNSS per dispositivi mobili
hanno introdotto evoluzioni in
qualche modo simili a quelle
che hanno interessato negli anni
passati i ben più complessi sensori
GNSS per applicazioni di
alta precisione.
In particolare, la maggior
parte dei moduli GNSS per
smartphone e tablet supporta ad
oggi più di una costellazione:
tipicamente, si tratta di sensori
GPS/GLONASS, ma sono presenti
sul mercato anche molti
dispositivi in grado di tracciare
i satelliti Beidou e QZSS, e iniziano
ad essere prodotti i primi
sensori in grado di tracciare il
segnale di Galileo (Figura 1). La
capacità di tracciare più di una
costellazione si riflette direttamente
sugli aspetti chiave elencati
in precedenza: un numero
maggiore di satelliti tracciabili
aumenta la probabilità che questi
siano effettivamente visti anche
all’interno di un ambiente
disturbato, o al chiuso.
D’altro canto, il tracciare più satelliti
comporta un maggior costo
in termini di produzione, di
carico computazionale e quindi
di consumo della batteria del
dispositivo. Per questo motivo
ad esempio, sebbene circa il
65% dei moduli GNSS installati
all’interno dei dispositivi
mobili sia in grado di tracciare
ed utilizzare i satelliti geostazionari
SBAS, quali ad esempio
EGNOS, questi vengono spesso
disabilitati via firmware per
evitare la continua ricezione di
correzioni e quindi il rapido
consumo della batteria [GSA
2016], preferendo piuttosto la
possibilità di avvalersi di servizi
di miglioramento via internet
(Assisted GNSS, A-GNSS), disponibili
su richiesta dell’utente.
Per quanto concerne le frequenze
tracciate, attualmente tutti i
moduli GNSS per questo tipo
di applicazioni sono in grado di
utilizzare il segnale proveniente
dalla sola frequenza E1/L1, sebbene
la direzione intrapresa in
questi anni, e che si rifletterà già
sui prossimi prodotti in uscita,
vada verso l’introduzione di
ricevitori multifrequenza (E1/
L1 + E5/L5), che dovrebbero
consentire una sensibile riduzione
del multipath e un vantaggio
nell’utilizzo in ambienti indoor
o disturbati. Anche in quest’ottica,
quindi, l’avvio del servizio
di posizionamento Galileo, in
grado di trasmettere su entrambe
le frequenze, rappresenta un
interessante vantaggio per questi
dispositivi.
Un discorso a parte va fatto
considerando la componente
software. Fino ad oggi, infatti,
l’utilizzo della tecnologia
GNSS all’intero di dispositivi
mobili era fortemente limitato
dal sistema operativo del dispositivo
su cui questi moduli
erano installati e che consentiva,
attraverso le proprie API
(Application Programming
Interface), l’accesso alla sola
soluzione finale del posizionamento
(ovvero, alle tre coordinate
geografiche), eventualmente
corredata da informazioni
aggiuntive relative a elevazione,
azimut e rapporto segnale/rumore
per ogni satellite. Questo
blocco, voluto per semplificare
il lavoro della maggior parte
degli sviluppatori di app, non
interessati al dato grezzo GNSS
ma solamente al risultato finale,
ha invece limitato sensibilmente
l’utilizzo professionale di questi
dispositivi per applicazioni
geografiche, laddove la possibilità
di elaborare i dati grezzi
provenienti dai satelliti può
rappresentare un vantaggio.
Questa limitazione è parzialmente
superata dal fatto che,
negli ultimi mesi, Google ha
rilasciato, insieme all’ultima
versione del suo sistema operativo
Android (versione 7, denominata
“Nougat”), le librerie
di accesso ai dati grezzi GNSS,
aprendo così la possibilità agli
sviluppatori di utilizzare direttamente
i codici, le fasi e i segnali
Doppler provenienti dai moduli
GNSS, se abilitati dal produttore.
Siccome tuttavia questa possibilità
ad oggi è limitata ad un
numero esiguo di modelli, non
verrà in questa sede analizzato
il posizionamento da dati grezzi
ottenuti da dispositivi mobili.
Fig. 2 - Effetto dei disturbi al segnale GNSS da dispositivo mobile causati dall’operatore. Nei primi secondi
di misura, mentre il telefono era tenuto in mano dall’operatore, il segnale per tutti i satelliti tracciati era particolarmente
discontinuo, con forti variazioni del rapporto Segnale/Rumore (SNR). Una volta appoggiato il
telefono, il segnale ha ripreso ad essere continuo con un valore stabile di SNR.
GEOmedia n°1-2017 19

REPORT
Parlando di posizionamento
da dispositivo mobile, infine, è
bene ricordare che, oltre ai moduli
GNSS interni, smartphone
e tablet possono utilizzare ricevitori
GNSS esterni, connessi
via Bluetooth, per migliorare
la propria posizione. I vantaggi
nell’impiego di ricevitori esterni
sono, ad esempio:
4compatibilità tra i sistemi
operativi: un ricevitore
GNSS esterno è in grado di
trasmettere un protocollo
standard (NMEA 0183) a
tutti gli smartphone, indipendentemente
dalle librerie
di accesso ai dati del sistema
operativo ospitante;
4precisione: i ricevitori GNSS
esterni sono in genere abilitati
a ricevere ed utilizzare le
correzioni da satelliti SBAS,
quali EGNOS;
4tecnologia: i chipset installati
all’interno dei ricevitori esterni
sono spesso tecnologicamente
più avanzati rispetto
a quelli installati all’interno
degli smartphone, e talvolta
consentono addirittura di
interfacciarsi, attraverso apposite
librerie messe a disposizione
dal produttore, ai dati
Fig. 3 - Il progetto LEMOn si pone come obiettivo il
miglioramento del posizionamento GNSS da dispositivi
mobili, per il loro utilizzo nella pratica professionale
grezzi GNSS (codice e fase su
E1/L1) e non solo alla loro
posizione;
4consumo della batteria: utilizzare
il ricevitore GNSS
interno allo smartphone causa
un rapido consumo della
batteria. Diversamente, il
ricevitore GNSS esterno è alimentato
da una sua batteria,
e preserva quindi quella dello
smartphone.
Vantaggi e svantaggi del posizionamento
da dispositivo
mobile
La tendenza dei moduli GNSS
per dispositivi mobili ad essere
sempre più multi-costellazione
e multi-frequenza ha come ovvia
conseguenza quella di un
aumento dell’accuratezza, della
precisione e dell’affidabilità del
posizionamento GNSS.
In quest’ottica, l’avvio del sistema
di posizionamento europeo
Galileo e dei suoi servizi riveste
senza dubbio un ruolo chiave:
come detto, la disponibilità di
più satelliti in orbita aumenterà
la possibilità che questi satelliti
siano visibili anche all’interno di
ambienti disturbati o in edifici,
con una riduzione del TTFF ed
un aumento della ricezione in
ambienti indoor. Inoltre, l’opportunità
di disporre di servizi
aggiuntivi rispetto all’Open
Service destinato al posizionamento
di massa, quali i servizi
Commerciali o quelli per il
Search and Resque, rappresentano
un’interessante evoluzione
verso l’impiego di dispositivi
mobili per il mercato professionale.
In questa analisi occorre tuttavia
tenere presente che, con l’aumentare
di precisione e accuratezza
del posizionamento, alcuni
aspetti che spesso non sono
considerati nei comuni servizi di
localizzazione con questi dispositivi
diventeranno invece ben
più importanti.
Ad esempio, occorrerà considerare
attentamente la qualità
dell’antenna GNSS integrata
all’interno del dispositivo, la posizione
in cui questa è installata
e la variazione del suo centro di
fase. Bisognerà inoltre prestare
molta attenzione al fatto che
l’operatore stesso può fortemente
disturbare la ricezione del
segnale GNSS semplicemente
tenendo in mano il proprio
dispositivo, causando non solamente
un aumento della rumorosità
del segnale ricevuto, ma
anche ad esempio una continua
perdita nel tracciamento della
fase (Figura 2).
Inoltre, occorrerà fare fronte ad
una serie di limitazioni attualmente
introdotte per ridurre al
massimo il consumo energetico
del dispositivo, quali l’accensione
del modulo GNSS interno
per un periodo limitato alla
sola ricezione dei dati dai satelliti
(“duty cycling”), oppure il
“congelamento” della posizione
fino a quando non viene rilevato
un movimento dell’utente.
Queste e altre problematiche
simili rappresentano ad oggi impedimenti
al tracciamento del
segnale GNSS e all’elaborazione
di dati che siano il più possibile
continui.
Ovviamente, i problemi qui
sopra presentati sono ben noti
alla comunità scientifica, e
numerosi studi su come mitigarne
o eliminarne gli effetti
sono già disponibili nella letteratura
scientifica, come ad
esempio su [LINTY-2014] o su
[BELLAD-2016], e potranno
essere applicati ai moduli GNSS
di prossima produzione.
Alla luce di quanto sopra
esposto, è quindi fin da oggi
possibile pensare ad un impiego
di smartphone e tablet per
applicazioni professionali, quali
ad esempio il popolamento di
banche dati, rilievi speditivi o
inserimento in database GIS,
20 GEOmedia n°1-2017

REPORT
a meno di qualche accortezza
aggiuntiva nelle operazioni di
rilievo in campo, e mediante
ad esempio l’applicazione di
opportuni algoritmi di miglioramento
della posizione finale.
Il paragrafo successivo descrive
brevemente il lavoro effettuato
in questo ambito negli ultimi
anni, mediante lo sviluppo di
un’app in ambiente Android
per l’elaborazione statistica delle
posizioni GNSS acquisite da
dispositivi mobili e per il loro
utilizzo nell’ambito del rilievo
professionale.
Miglioramento del posizionamento
da smartphone:
il progetto LEMOn
Il progetto LEMOn (Location
Enhancement on Mobile, Figura
3) è un progetto di sviluppo
di GESP srl, nato nel 2014 e
finalizzato alla realizzazione di
app in ambiente Android che
consentano, attraverso un’analisi
statistica delle posizioni
ricevute, di migliorare la geolocalizzazione
da dispositivi
mobili, in maniera da favorirne
un impiego per applicazioni
professionali.
In sintesi, l’algoritmo di analisi
statistica contenuto all’interno
delle app LEMOn riceve la
posizione dal ricevitore GNSS
interno al dispositivo, o eventualmente
da un ricevitore
esterno connesso via Bluetooth,
la elabora, verificando che non
si discosti eccessivamente da
quelle precedenti, e, nel caso
in cui venga ritenuta idonea, la
utilizza per un calcolo statistico
robusto, pesandola opportunamente
attraverso l’indice DOP
di qualità del posizionamento.
I vantaggi nell’applicazione di
un algoritmo di questo tipo,
il cui funzionamento è attualmente
limitato al solo caso
di acquisizione statica su un
punto, sono legati all’eliminazione
dei punti “fuori posto”
(outliers), ovvero quelle posizioni
molto distanti dall’effettiva
localizzazione dell’utente e che
spesso, per le necessità di ridurre
il TTFF al più breve tempo
possibile, sono anche le prime
ad essere restituite dal sensore
GNSS, e quindi ad essere utilizzate
nelle comuni app di rilievo
e salvataggio dei punti.
Lo schema di rilievo mediante
l’app LEMOn si compone sostanzialmente
di quattro semplici
fasi:
1. L’utente raggiunge il punto
di cui vuole conoscere la posizione,
avvia l’app e attende
che sia disponibile una posizione
valida.
2. L’utente a questo punto avvia
la registrazione del punto
e attende che la precisione
finale risultato dell’analisi
statistica sia idonea alle sue
attese.
3. Una volta raggiunta la precisione
desiderata, l’utente
blocca la registrazione, inserisce
i dati identificativi del
punto (nome, descrizione,
…) e passa al punto successivo.
4. Terminato il lavoro in
campo, l’utente può visualizzare
all’interno dell’app
i punti registrati, esportarli
in formato testuale (CSV)
o GIS (Google KML) sulla
memoria del dispositivo,
ed inviarli direttamente via
email o attraverso altri canali
(Bluetooth, WiFi, salvataggio
in un ambiente cloud o invio
mediante messaggistica).
Ovviamente, il posizionamento
utilizzando il modulo GNSS
dello smartphone non è del
tutto esente dalle problematiche
descritte nel paragrafo
precedente. Per un corretto
funzionamento dell’algoritmo
di analisi è necessario infatti
che le posizioni acquisite dal
dispositivo GNSS siano statisticamente
indipendenti ad ogni
epoca di misura. Questo requisito
purtroppo si scontra con
il fenomeno sopra descritto di
“congelamento” della posizione,
presente su alcuni dispositivi
mobili. Inoltre, la possibilità
che l’operatore possa ad un
certo punto della registrazione
introdurre con la sua mano o
il suo corpo un disturbo alle
misure può compromettere parzialmente
la qualità del risultato
finale. Tali problematiche sono
fortemente ridotte nel caso in
cui si utilizzi un sensore GNSS
esterno, come già analizzato nei
paragrafi precedenti.
Fig. 4 - Dispersione planimetrica delle misure ottenute utilizzando l'app LEMOn con un GNSS interno e con un
GNSS esterno, rispetto alle coordinate “vere” del punto (la stella al centro del grafico)
GEOmedia n°1-2017 21

REPORT
GNSS Interno
GNSS Esterno
Senza LEMOn Con LEMOn Senza LEMOn Con LEMOn
Precisione 14.9 m 9.5 m 4.7 m 0.9 m
Accuratezza 18.6 m 11.3 m 6.0 m 1.6 m
Tabella 1 – Precisione ed accuratezza riscontrati durante il test, rispetto alle coordinate “vere” del punto
Nella Figura 4 si riporta il confronto
tra i risultati ottenuti
sperimentalmente utilizzando,
sullo stesso punto di misura, un
ricevitore GNSS interno al dispositivo
e un ricevitore GNSS
esterno collegato via Bluetooth,
entrambi processati attraverso
l’app LEMOn con diverse sessioni
di misura di due minuti di
durata. Osservando la dispersione
planimetrica degli errori rispetto
alle coordinate “vere” del
punto risulta evidente la diversa
qualità del posizionamento
utilizzando il ricevitore GNSS
esterno rispetto a quello interno.
Tale evidenza è confermata
anche dall’analisi numerica dei
risultati, riportata in Tabella 1,
e che mostra un notevole incremento
nella precisione e nell’accuratezza
del posizionamento
finale.
Prospettive future nel posizionamento
GNSS da smartphone
Nel presente articolo si è cercato
di fornire un quadro di
insieme sul posizionamento
GNSS da dispositivi mobili, alla
luce delle tecnologie esistenti e
delle prospettive future, e sulle
problematiche che potrebbero
insorgere nell’utilizzare questi
dispositivi per un posizionamento
di precisione. Si è inoltre
illustrato come con alcuni
accorgimenti e con semplici
elaborazioni statistiche, quali
ad esempio quelli introdotti
all’interno dell’app LEMOn, sia
possibile migliorare precisione
ed accuratezza finali del posizionamento
da dispositivi mobili,
22 GEOmedia n°1-2017
arrivando a dimezzare l’entità di
questi valori.
Alla luce di quanto sopra esposto
e delle limitazioni ad oggi
imposte a livello hardware e
software, un utilizzo professionale
di smartphone o tablet per
la geolocalizzazione è possibile
laddove sia sufficiente disporre
di accuratezze metriche, e di
precisioni di poco inferiori. Tali
valori sono compatibili con un
gran numero di applicazioni
connesse al mondo geografico.
Gli algoritmi statistici di elaborazione
introdotti all’interno
dell’app LEMOn consentono
ad oggi di migliorare la qualità
finale del posizionamento
solamente nel caso di rilievi di
tipo statico. Tuttavia, è possibile
estendere queste funzionalità
anche al rilievo cinematico di
traiettorie, implementando
opportuni algoritmi (ad esempio,
un filtro di Kalman) che
tengano conto della dinamica
dell’oggetto in movimento.
Ovviamente, la comparsa sul
mercato di dispositivi mobili
abilitati al tracciamento delle
nuove costellazioni di satelliti,
prima tra tutte Galileo, renderebbe
gli strumenti e le app già
disponibili capaci di migliorare
ulteriormente le proprie prestazioni.
Allo stesso modo, l’apertura ai
dati grezzi GNSS introdotta
nell’ultima versione del sistema
operativo Android, unita con
la produzione e la diffusione
di moduli GNSS in grado di
interfacciarsi con queste librerie,
rappresenta senza dubbio
un importante passo avanti per
queste tecnologie, ed una prospettiva
davvero interessante per
un impiego sempre più esteso
dei dispositivi mobili in ambito
professionale.
Ringraziamenti
Gli autori desiderano ringraziare
il Politecnico di Torino,
Dipartimento di Ingegneria
dell’Ambiente, del Territorio e
delle Infrastrutture, che ha fornito
il suo supporto scientifico
allo sviluppo di LEMOn e ai
test.
BIBLIOGRAFIA
[GSA-2016] European GNSS Agency - GSA (2016)
GNSS User Technology Report. Issue 1, 31-39,
https://www.gsa.europa.eu/european-gnss/gnssmarket/2016-gnss-user-technology-report
(Retrieved:
26.02.2017)
[LINTY-2014] Linty N., Lo Presti L., Dovis F. &
Crosta P. (2014) Performance analysis of duty-cycle
power saving techniques in GNSS mass-market
receivers. 2014 IEEE/ION Position, Location and
Navigation Symposium - PLANS 2014, 1096-1104.
[BELLAD -2016] Bellad V., Petovello M. G. &
Lachapelle G. (2016) Tracking and Position Errors in
GNSS Receivers with Intermittent Signal Tracking.
Journal of the Institute of Navigation, 63: 193-204.
PAROLE CHIAVE
Galileo; GNSS; smartphone
ABSTRACT
Smartphones and tablets are nowadays more and more complex,
and almost all of them include GNSS modules and
other sensors for user localization. After the start of Galileo
positioning services, the final positioning quality from mobile
devices is intended to significantly improve, even in noisy or
indoor environments. This paper describes a state-of-the-art
of GNSS positioning for mobile devices, and of the problems
that may arise in using these devices for precise positioning.
Some precautions and simple statistical processing techniques
are also described, to make possible an use of mobile devices
for professional applications.
AUTORE
Mattia De Agostino
deagostino@gesp.it
Luca Guida
Davide Portinaro
Luca Raso
Massimo Galluzzi
GESP srl, Viale Scarampo 47 - 20148 Milano,
web: www.gesp.it

REPORT
Leica Viva GS16
Smartantenna GNSS con tecnologia RTKplus
e SmartLink
Tracciamento di tutti i segnali GNSS di oggi e
di domani
Antenna GNSS con auto-apprendimento grazie
a RTKplus
Efficiente in tutte le condizioni anche in ambienti
sfavorevoli
Leica Viva GS16 - Smartantenna GNSS ad auto-apprendimento
Experience 3D innovation
Leica Geosystems S.p.A.
surveying@leica-geosystems.com
www.leica-geosystems.it
GEOmedia n°1-2017 23

REPORT
Galileo: orologi atomici e ridondanze
di Gianluca Pititto
Alcuni malfunzionamenti a
bordo dei satelliti Galileo
rischiano di inficiare i
risultati del sistema di
posizionamento satellitare
che sono condizionati al
buon funzionamento degli
apparati ad alta tecnologia
del sistema, in particolare
gli orologi atomici, che
sono i responsabili della
accuratezza del dato di
navigazione.
Gli orologi atomici Passive Hydrogen Maser di Leonardo-Finmeccanica a bordo dei
satelliti Galileo (Foto Leonardo-Finmeccanica)
Il lungo e complesso sviluppo
del progetto Galileo
ha raggiunto una storica
milestone il 15 dicembre del
2016, con l’entrata ufficiale
nella fase operativa, pur non
essendo ancora completato il
deploy dell’intera costellazione.
I primi 18 satelliti – sui 24 totali
più altri 6 di backup- sono
stati posizionati con successo
nei tre previsti piani orbitali
a 56° gradi di inclinazione
equatoriale ed hanno iniziato
a trasmettere dati di navigazione
e di tempo al segmento
utente finale. Sono stati attivati
tre servizi di base, i cosiddetti
Galileo Initial Services (navigazione
“open” con precisione 1
metro, navigazione criptata per
agenzia governative, servizio
Search-And-Rescue integrato
con il sistema Cospas-Sarsat).
A completamento della costellazione
saranno disponibili
servizi aggiuntivi, tra cui la
navigazione precisa al centimetro,
grazie anche alla interoperabilità
di Galileo (Europa)
con i sistemi GPS (USA) e
GLONASS (Russia).
Tutti questi risultati sono ovviamente
condizionati al buon
funzionamento degli apparati
ad alta tecnologia del sistema.
Tra questi assumono particolare
importanza gli orologi atomici
installati a bordo dei satelliti,
responsabili della accuratezza
del dato di navigazione e
che purtroppo hanno mostrato
qualche malfunzionamento
negli ultimi due anni di attività
sperimentale ed operativa di
Galileo.
Vale la pena di descrivere brevemente
come è strutturato il
complesso sistema degli orologi
di bordo, per meglio descrivere
le anomalie che sono state riscontrate.
Giova anzitutto ricordare che il
calcolo della propria posizione
da parte del ricevitore è basato
sulla conoscenza molto accurata,
per ogni segnale ricevuto da
Galileo, delle coordinate spaziali
del satellite che ha emesso
il segnale e del preciso istante
in cui il segnale è stato emesso.
L’accuratezza del segnale temporale
è di vitale importanza
per il corretto funzionamento
del sistema: per averne un’idea,
basti pensare che un errore di
un nanosecondo (miliardesimo
di secondo) sul calcolo del
ritardo temporale del segnale
24 GEOmedia n°1-2017

REPORT
nel transito dal satellite al ricevitore
introduce un errore
medio di 30 cm nel calcolo
della posizione del ricevente (1
msec=300mt).
Queste due informazioni sono
incapsulate nel segnale stesso e
con esso sono trasmesse a terra
dai satelliti. I valori trasmessi
sono continuamente monitorati
da una rete globale di terra
(GSS –Galileo Sensor Stations),
costituita essenzialmente da
sensori che captano i segnali
e che li convogliano verso 2
centri di controllo (GCC –
Galileo Control Center), rispettivamente
in Italia (Fucino) e
Germania (Oberpfaffenhofer),
che utilizzano le informazioni
per calcolare la loro integrità
e sincronizzare il segnale di
tempo dei satelliti con un riferimento
temporale generato
a terra (GST – Galileo System
Time) presso i due GCC, ottenuto
da orologi atomici al cesio
molto stabili, che vantano una
accuratezza di 28 miliardesimi
di secondo. I segnali di correzione,
sia relativi al tempo sia
alle posizioni orbitali, sono inviati
ai satelliti tramite una rete
di uplink, consentendo così che
le informazioni incapsulate nei
segnali trasmessi dai satelliti
verso terra si mantengano al
livello di accuratezza adeguato
per il calcolo di posizionamento
che verrà effettuato dai ricevitori.
La precisione standard
così ottenuta è dell’ordine del
metro.
Il dato temporale che i satelliti
inviano a terra ai ricevitori è
ottenuto grazie orologi atomici
installati a bordo di ciascun
satellite. Gli orologi atomici
sono estremamente accurati e
basano il loro funzionamento
sulla variazione dello stato
energetico degli elettroni di un
atomo, variazione indotta in
vario modo (luce, laser, maser).
Forzando gli atomi a passare
da uno stato energetico ad un
altro viene emessa una radiazione
a microonde di frequenza
estremamente stabile, utilizzata
per la generazione del segnale
temporale.
Su ogni satellite di Galileo
sono presenti 4 orologi atomici:
2 basati sulle caratteristiche
atomiche del Rubidio (RAF
– Rubidio Atomic Frequency)
e 2 maser all’idrogeno passivo
(PHM – Passive Hydrogen
Maser). Il primo tipo impiega
le transizioni energetiche del
rubidio ed stato già utilizzato
su molti sistemi di navigazione,
tra cui le missioni preliminari
di Galileo GIOVE A e GIOVE
B. Il secondo è di nuova concezione
e fa uso di una transizione
ultra stabile degli atomi di
idrogeno ad 1,4 GHz: è stato
progettato per ottenere accuratezze
più elevate ed è l’orologio
“master” di Galileo. Pertanto,
sui 18 satelliti attualmente in
orbita ci sono 36 orologi di
ciascuno dei due tipi (72 in totale).
La ridondanza di orologi
sui satelliti è stata decisa proprio
per fronteggiare il caso di
malfunzionamento o blocco di
questi dispositivi e consentire
una loro immediata sostituzione
operativa.
Cosa è accaduto negli ultimi
due anni? I tecnici hanno riscontrato
anomalie bloccanti
in 3 orologi di tipo RAF ed
in 6 orologi di tipo PHM. Un
totale di 9 orologi malfunzionanti,
che hanno interessato
5 dei 18 satelliti in orbita. Va
subito precisato che grazie alla
ridondanza quadrupla appena
descritta su ciascun satellite
restano al momento almeno
2 orologi funzionanti, per cui
tutti i 18 elementi della costellazione
hanno continuato ad
operare e Galileo nel suo insieme
ha continuato a funzionare
senza interruzioni nell’erogazione
dei servizi.
L’OROLOGIO ATOMICO DI
FINMECCANICA
Il Passive Hydrogen Maser (PHM)
realizzato da Finmeccanica-Selex ES
a Nerviano è il più stabile orologio
atomico mai realizzato per applicazioni
spaziali grazie ad una stabilità di
frequenza che equivale ad uno scarto
di un secondo ogni tre milioni di
anni. Sulla base della sua straordinaria
stabilità, l’orologio all’idrogeno viene
utilizzato per attività che richiedono
elevati livelli di precisione, quali la localizzazione,
il cronometraggio e altre
applicazioni di bordo.
Il Maser viene installato su ciascuno
dei satelliti della Costellazione Galileo,
il più sofisticato sistema di navigazione
satellitare ad uso civile mai realizzato.
Il Maser viene impiegato per “segnare
il tempo” di tutti i satelliti della costellazione,
garantendo una precisione che
nessun orologio spaziale ha mai avuto
prima. L’eccellente stabilità di frequenza
del Maser garantisce infatti la precisione
richiesta dal sistema Galileo per più di
otto ore, senza alcuna sincronizzazione
da parte del controllo a terra. La tecnologia
sviluppata da Finmeccanica-Selex
ES consente di determinare con assoluta
precisione la posizione di un ricevitore
poiché, nella misura del tempo, un
errore di un miliardesimo di secondo
equivale ad un errore di 30 cm nella
valutazione della distanza.
Finmeccanica-Selex ES è oggi impegnata,
oltre che nella produzione dei Maser
per la costellazione Galileo, anche
nella miniaturizzazione e riduzione dei
consumi di questo prodotto attraverso
la realizzazione del Mini Maser, con
l’obiettivo di imbarcarlo a bordo di
Galileo Second Generation (G2G), la
seconda generazione di satelliti della
costellazione Galileo.
(Finmeccanica-Selex)
GEOmedia n°1-2017 25

REPORT
Tuttavia, indagini sono in corso
con immaginabile solerzia
in ESTEC, in affiancamento
ai produttori degli orologi
(Spectratime) e dei satelliti
(Airbus e Thales Alenia Space;
OHB e SSTL). In particolare,
per le anomalìe negli orologi
RAF l’attenzione si è focalizzata
su due possibili cause: dei
corto circuiti, oppure effetti
imprevisti di una procedura
di test effettuata a terra. Per
quanto concerne invece gli
orologi PHM sono state identificate
due cause differenti con
buon margine di certezza: una
dovuta ad un particolare parametro
con un margine troppo
basso (cosa che ha creato una
condizione di errore), l’altra
dovuta al mancato riavvio di
alcuni orologi, dopo essere stati
spenti per un periodo lungo e
causata da alterazioni occorse
per le condizioni orbitali. Due
orologi PHM hanno avuto
verosimilmente il primo problema,
altri 4 hanno invece
sperimentato il secondo.
Un elemento che può rivelarsi
interessante per le indagini in
corso riguarda l’origine dei
satelliti interessati. Il lancio in
orbita della costellazione è iniziato
nel 2005 con una prima
generazione di 4 satelliti, che
hanno dato vita alla cosiddetta
fase IOV (In Orbit Validation),
una fase preliminare di test
approfonditi per la validazione
dell’infrastruttura e dei segnali.
Ad una seconda generazione di
satelliti appartengono invece i
successivi 14 elementi lanciati
nel corso degli anni a seguire (a
partire dal 2011) e che hanno
costituito la fase detta di FOC
(Full Operational Capability),
peraltro ancora da completare
con i satelliti rimanenti.
Detto questo, i 3 orologi RAF
che hanno mostrato problemi
appartengono tutti alla serie
FOC, mentre dei 6 orologi
PHM malfunzionanti 5 appartengono
alla serie IOV ed uno
alla FOC. Visto in termini di
satelliti: 3 dei 4 satelliti IOV
sono “affetti” da anomalie,
come pure 2 dei 14 satelliti
FOC.
Altro elemento di interesse
proviene dall’Agenzia Spaziale
Indiana, con cui ESA è in contatto:
gli indiani stanno utilizzando
per proprie missioni gli
stessi orologi al rubidio e sono
in corso scambi di informazioni
sul loro funzionamento ed
eventuali problemi.
Attualmente lo staff tecnico e
manageriale in che gestisce il
problema si trova di fronte ad
un bivio decisionale. Come
ha affermato in conferenza
stampa il direttore generale di
ESA - Jan Woerner – si tratta
di decidere se continuare
i lanci dei satelliti rimanenti
secondo la pianificazione già
programmata, oppure sospendere
i lanci già schedulati ed
attendere l’identificazione certa
delle cause dei problemi occorsi.
Entrambe le opzioni hanno
pro e contro, per cui sono ambedue
praticabili. Nel primo
caso si riuscirebbe perlomeno
a preservare le prestazioni di
Galileo, ma con il rischio di
non individuare pienamente
un eventuale errore di sistema;
nel secondo si giungerebbe ad
identificare compiutamente
il problema, ma con il rischio
che eventuali malfunzionamenti
di altri orologi potrebbero
portare ad una riduzione delle
prestazioni dell’intera infrastruttura.
Nel frattempo si stanno pianificando
azioni mirate a
prevenire ulteriori problemi.
In particolare, sono in corso
di analisi differenti modalità
operative per gli orologi una
volta posti in orbita. Si stanno
inoltre adottando leggere modifiche
degli orologi che sono
prossimi al lancio, mentre per
quelli di futura costruzione si
sta pensando a vere e proprie
modifiche progettuali.
Resta il fatto che grazie alla
ridondanza degli orologi su
ciascun satellite ci sono al
momento almeno 2 orologi
funzionanti, per cui fortunatamente
i servizi di Galileo non
hanno risentito dei problemi
fin qui descritti.
L’attuale obiettivo di ESA è
dunque quello di confermare
il lancio dei prossimi 4 satelliti
della costellazione perlomeno
entro la fine dell’anno. Gli ultimi
quattro sono stati lanciati
il 17 novembre 2016 con un
modello particolare del vettore
europeo Arianne 5, che in un
solo lancio ha portato in orbita
4 satelliti.
Il costo complessivo di Galileo
si stima in circa 7 miliardi di
euro da qui al 2020, anno in
cui si punta a completare lo
spiegamento dell’intera infrastruttura.
PAROLE CHIAVE
Galileo; orologio atomico;
posizionamento satellitare
ABSTRACT
Galileo atomic clocks and redundancies.
Some malfunction on board of Galileo satellites
are likely to affect the results of the satellite positioning
system. The contingent problems upon
the proper functioning of the system's high-tech
equipment, in particular atomic clocks, could be
responsible for the loss of accuracy of the navigation
data.
AUTORE
Gianluca Pititto
gpititto@rivistageomedia.it
Rivistageomedia.it
26 GEOmedia n°1-2017

REPORT
SOLUZIONI DI GEOPOSIZIONAMENTO
topconpositioning.com/hiper-hr
PRESENTA HIPER HR
CONNETTIVITÀ AVANZATA
FORMA
E FUNZIONE
ALTAMENTE
CONFIGURABILE
PRESTAZIONI
SUPERIORI
A PROVA
DI FUTURO
MODERNA TECNOLOGIA DI POSIZIONAMENTO IBRIDO
Traccia tutti i segnali satellitari con la versatilità di gestire qualsiasi progetto. La tecnologia all’avanguardia,
brevettata di HiPer HR, offre elevata ripetibilità di posizionamento in un design compatto.
© 2016 Topcon Positioning Group
GEOmedia n°1-2017 27

REPORT
GEOmedia intervista Antonio Bottaro sul
tema degli Initial Services di Galileo
a cura della Redazione
Abbiamo intervistato
Antonio Bottaro, il
GEOmedia: Sogei, ogni anno,
con il suo IGAW (International
Gnss Advanced Workshop),
è diventata punto di
riferimento del dibattito intorno
allo stato dell’arte delle
tecnologie GNSS. Che idea vi
siete fatti sul futuro di queste
tecnologie in rapporto anche
all’avvio degli Initial Services
di GALILEO?
A.B.: A tal proposito suggerisco
il ‘save the date’ per IGAW
2017 dal 20-22 Giugno. Sarà
occasione per parlare degli
Initial services e stiamo organizzando
un interessante
introduzione ai temi dell’automotive
e dei droni con uso di
RTK. Dopo la prima sessione,
che darà lo stato dell’arte sui
responsabile della Ricerca e
Sviluppo di Sogei, la società
in house del Ministero
dell'Economia e delle
Finanze che da 20 anni
lavora per l’innovazione,
con un modello industriale
all'avanguardia ed evolute
soluzioni IT per la
digitalizzazione della
Pubblica Amministrazione.
temi di spicco più importanti
del GNSS, con la
partecipazione di esponenti internazionali
di primissimo rilievo
che hanno fatto la storia del
GNSS ( tra i quali ad esempio
la Università di Calgary), passeremo
la parola ai primi risultati
provenienti dal progetto della
Comunità Europea (H2020)
denominato RHINOS nel
quale si approfondirà il tema
dell’integrità del sistema di
posizionamento satellitare in
ambito Rail. In tale contesto
avremo nuovamente occasione
di ascoltare prestigiose presenze
universitarie di Stanford e di
RomaTRE.
A ben vedere il futuro del
GNSS è legato all’integrazione
con altri ‘sotto-sistemi’ per la
realizzazione di un unico sistema
di posizionamento realmente
Ubiquitous, ovvero, disponibile
ovunque. E’ importante infatti
gestire in continuità il dato di
posizionamento nei ‘passaggi’
tra outdoor ed indoor, e viceversa.
Gestire significa monitorare
e curare detto passaggio
mantenendo la garanzia dei
livelli di sicurezza (particolarmente
a rischio nell’indoor
in presenza di IoT diffuso) e
senza rinunciare all’accuratezza,
al ‘tempo reale’, alla difesa da
eventuali attacchi intenzionali
mirati ad alterare lo stesso dato
di posizionamento (Spoofing).
Un dato falsificato, in un mondo
presto governato da algoritmi
automatici di Intelligenza
artificiale, può portare a ripercussioni
su larga scala: si provi
ad immaginare le conseguenze
di un’attività di spoofing mirato
alle infrastrutture dei trasporti!
GEOmedia: Quali sono, a suo
giudizio, le principali linee di
sviluppo tecnologico?
A.B.: Le possibili linee di sviluppo
tecnologico che appaiono
emergere sono:
- posizionamento di alta precisione
(decimetrico senza fixing
delle ambiguità, o con classiche
accuratezze RTK

REPORT
In tale contesto Galileo, tramite
i Commercial Services, potrà
contribuire al broadcasting delle
correzioni.
- posizionamento ad alta integrità:
per applicazioni ad elevato
livello di sicurezza o a rischio
vita, sarà necessario effettuare
un monitoraggio in tempo
reale dei sistemi GNSS e delle
infrastrutture di augmentation
per poter garantire i necessari
livelli di affidabilità. In
tal senso stiamo facendo una
interessantissima esperienza
in ambito Rail con i progetti
Europei ERSAT e RHINOS.
- Attività di Antispoofing: tramite
sistemi di autenticazione
autonomi a livello di ricevitore
e reti di monitoraggio a
terra, nonché a segnali di autenticazione,
come quelli forniti
dai Commercial Services
Galileo, si potranno studiare
algoritmi e sistemi per incrementare
i livelli di resistenza
agli attacchi
- Servizi governativi: i servizi
criptati per utenti governativi
continueranno a rappresentare
una necessità negli anni
futuri. I servizi PRS (Public
Regulated Services) permetteranno
di fornire un servizio di
tale genere a livello continentale.
Fra gli utenti Europei che
appartengono alla classe denominata
‘forze dell’ordine’,
con tutte le specificità nazionali
(es. Guardia di Finanza,
Carabinieri..)
- sistemi indoor: l’integrazione
fra sistemi GNSS e sistemi
di posizionamento terrestri
di diverso tipo (Wi-Fi, BLE,
LTE, etc..) permetteranno, se
opportunamente resi interoperabili
col GNSS, di garantire
l’obiettivo di un posizionamento
ubiquitous
- Piattaforma WebGIS: sarebbe
auspicabile, almeno per il
segmento ‘istituzionale’, l’adozione
di una piattaforma per
il facile mushup di servizi di
georeferenziazione di tipo ubiquitous:
di facile programmazione,
dotata di API, ed i cui
dati, possano essere conservati
in sicurezza potendo, di volta
in volta decidere, cosa rendere
Open (OpenData serviti da
API pubbliche).
Galileo, con il lancio dei primi
Initial Services, offrirà
l’occasione della verifica dei
prodromi dei futuri servizi operativi
Galileo (Open Services,
Commercial Services, PRS) previsti
per il 2020. Questa opportunità
consentirà anche l’avvio
di sperimentazioni significative
sui punti ‘chiave’ che abbiamo
elencato e che calendarizzano i
programmi di R&D nel settore
del posizionamento satellitare
multi-costellazione dei prossimi
anni.
GEOmedia: C’è qualcosa che
può facilitare lo sviluppo di
servizi innovativi basati sul
posizionamento satellitare di
precisione ?
Immaginiamo, per un momento,
di aver risolto tutti i problemi
sul fronte delle tecnologie
GNSS: abbiamo un posizionamento
satellitare preciso, in
tempo reale, con misura integra
e spoofing esente!
Dobbiamo chiederci su quale
rappresentazione cartografica
intendiamo poggiare, ad esempio,
le risultanze, tempo reale,
dell’automotive?
La risposta è aperta e non sembra
che detta esigenza venga
percepita in maniera così manifesta
ed urgente come dovrebbe
essere. Le tante cartografie digitali
hanno assolto al solo compi-
to della dematerializzazione ‘alla
data di acquisizione’ e, purtroppo,
successivamente alla fase
d’impianto, non hanno seguito
l’esempio della cartografia catastale
Italiana (unica cartografia
ad essere inserita in un vero
workflow digitale) che ha mantenuto
il proprio aggiornamento
digitale alla quotidianità: la
finalità propria della cartografia
catastale ha però lo scopo della
determinazione del possesso e
non della precisione nel riporto
delle infrastrutture (strade, ferrovie,
fiumi…). D’altro canto,
anche gli odierni grafi stradali,
sia essi di tipo open che commerciali,
non offrono precisioni
comparabili alle future necessità.
Quello che andrebbe ereditato,
dalla citata best practice del
Catasto italiano è il modello di
un workflow totalmente digitale
che coinvolga le professioni in
modo diffuso sul territorio: da
queste pagine facciamo partire
un appello rivolto a tutti coloro
che reputino urgente far convergere
uno sforzo comune verso
la costituzione di un asset cartografico
digitale di precisione,
aggiornato all’attualità, e servito
da una rete federata GNSS per
l’erogazione di servizi di posizionamento
di precisione a livello
nazionale (trasporti, amministrazione
del territorio, gestione
delle calamità) indispensabile al
progresso civile di questo Paese.
NOTA
Antonio Bottaro, ingegnere è Responsabile R&D di
Sogei e CEO di GEOWEB S.p.A.
PAROLE CHIAVE
Initial services Galileo; GNSS; trasporti; sicurezza
ABSTRACT
GEOmedia interviewed Antonio Bottaro, the head of
Research and Development of Sogei, the in-house company
of the Ministry of Economy and Finance, which for
40 years working for innovation, with a cutting-edge industrial
design and advanced IT solutions digitization of
the Public Administration. Antonio Bottaro is also CEO
of GEOWEB S.p.A.
GEOmedia n°1-2017 29

REPORT
Evoluzione del GNSS ed i nuovi mercati
di Mirko Antonini
Il sistema Galileo è entrato
ufficialmente nella sua fase
operativa iniziale il 15 dicembre
scorso, a seguito della
dichiarazione formale della
Commissione Europea. I satelliti
in orbita utilizzabili erano, e
sono al momento della stesura
del presente articolo, in numero
di 18. Da quel periodo, gli
utilizzatori del sistema hanno
cominciato a ricevere, in maniera
abbastanza sistematica, i
primi NAGU (Notice Advisory
to Galileo Users), cioè informazioni
ufficiali sullo stato di
operatività dei satelliti e dei servizi
associati. Al momento della
scrittura dell’articolo (marzo
2017), solamente 10 dei 18
satelliti risultano pienamente
operativi [GNSS1] per diversi
I sistemi GNSS hanno subito negli ultimi
15 anni una fondamentale evoluzione,
da sistemi utilizzati principalmente per
applicazioni militari e professionali,
ad infrastruttura di utilizzo pubblico
per una miriade di applicazioni di tipo
mass market. Nuove applicazioni,
principalmente in ambito consumer e
professionale, anche grazie al sistema
Galileo potranno nei prossimi anni
migliorare la qualità della vita. Si
evidenziano a giudizio dell'autore, le
principali criticità che il Sistema Italia
dovrà affrontare nel medio e lungo
periodo, per cogliere le opportunità
di business che le applicazioni GNSS
potranno riservare.
problemi
tecnici,
che è fuori dallo
scopo di questo articolo
specificare, ed ulteriori lanci di
satelliti per il completamento
della costellazione, sono previsti
già nel 2017. Il sistema Galileo,
una volta raggiunta la piena
operatività, garantirà quattro
servizi [GNSS2]: Open Service
(OS), Commercial Service(CS),
PRS (Public Regulated Services)
e Search and Rescue Service
(SAR). Non è più presente il
Safety of Life service (SoL), ipotizzato
già nelle prime versioni
della documentazione tecnica di
Galileo. I servizi PRS afferiscono
ad un mercato istituzionale
e regolamentato, pertanto fuori
dallo scopo di trattazione di
questo articolo. Il servizio SAR
invece interessa un mercato di
nicchia (al momento principalmente
marittimo) ed anch’esso
fortemente regolamentato.
Pertanto, verranno principalmente
analizzate le potenzialità
dei servizi OS e CS, e verranno
illustrati i principali
elementi della catena del
valore.
Progettazione e messa
in servizio del sistema
Galileo ed operazioni
La Commissione Europea
lanciò delle consultazioni
già nel 1998 [EU1998]
per delineare la possibilità
di realizzare un Sistema
di Navigazione alternativo
al GPS e GLONASS e nel
1999 lanciò ufficialmente la
sfida, attraverso un documento
[EU1999] che già delineava i
tratti del sistema Galileo, così
come lo conosciamo oggi.
Già nel 1999, molti studi finanziati
sia dall’ESA che dalla
Commissione Europea furono
avviati, solo per citarne qualcuno,
GALILEI, GEMINUS,
GALA, etc. Questa digressione
storica serve ad identificare un
preciso momento temporale
in cui, le aziende Europee, pur
non potendo ancora beneficiare
dei servizi e delle applicazioni
di Galileo, hanno potuto ricevere
commesse e finanziamenti
per tutti gli studi preliminari,
le ricerche, studi esecutivi, progettazione,
realizzazione e messa
in opera del sistema Galileo. Il
costo del Sistema Galileo fino
alla dichiarazione di fase iniziale
di dicembre 2016, è stato
stimato in oltre 10 miliardi di
Euro [GSA2015] ed è difficile
prevedere i costi totali fino al
completamento della costellazione,
che dovrebbe avvenire
salvo ulteriori ritardi, nel 2019.
Le aziende coinvolte in questa
30 GEOmedia n°1-2017

REPORT
parte iniziale della catena del
valore, sono state le più disparate
comprese molte PMI, in
quanto è stata precisa volontà
della Commissione Europea e
di ESA, non solo di finanziare
lo sviluppo e l’operatività del
sistema, ma anche tutti gli sviluppi
tecnologici e gli studi preliminari
per la messa in opera
di servizi ed applicazioni basati
su Galileo. Si può prevedere che
in un prossimo futuro le risorse
verranno dirottate sul completamento
ed il rinnovamento
della costellazione e su tutte le
operazioni per il mantenimento
del sistema e le sue evoluzioni.
Inoltre, sono stati già attivati
dei contratti per lo studio della
seconda generazione di satelliti
Galileo. Pertanto verranno molto
probabilmente coinvolte nelle
prossime fasi, grandi aziende
o partnership di grandi aziende
anche con enti pubblici, al fine
di garantire l’operatività e le
evoluzioni del sistema. Già nel
periodo 2014/2020, attraverso
lo strumento dei finanziamenti
europei H2020, le risorse stanziate
su progetti di ricerca per
Galileo sono state piuttosto modeste
(circa 70 milioni di Euro),
messe soprattutto a confronto
con gli stanziamenti precedenti.
Pertanto si ritiene fisiologico
che le attività di ricerca, soprattutto
a vantaggio di PMI
saranno con il tempo ridotte,
privilegiando grandi General
Contractors. Le grandi aziende
italiane sono tradizionalmente
molto presenti in questo elemento
della catena del valore,
sia sfruttando le competenze
che le infrastrutture di telecomunicazione
satellitare presenti
sul territorio. Ne è prova il
recente contratto del valore di
1.5 miliardi di Euro acquisito
da Spaceopal, joint venture tra
DLR e Telespazio, ma anche i
vari contratti per la progettazione
del sistema aggiudicati negli
anni da Thales Alenia Space
Italy. Il valore economico di tale
segmento, pur sembrando alto
in termini assoluti, non è alto
considerando in corrispondenza
il valore economico delle applicazioni.
Produzione chipset
e sottosistemi
Nella catena del valore del
Sistema Galileo, la produzione
dei chipset e dei sottosistemi
ha un ruolo cruciale. Solo nel
2015 [GSA2015] la GSA ha
cominciato ad emettere dei
bandi specifici sullo sviluppo di
ricevitori e chipset, forse non
considerando adeguatamente
i ritmi di sviluppo dei sistemi
concorrenti. Purtroppo, i ritardi
del programma Galileo hanno
portato molti produttori di
chipset a disinvestire nello sviluppo
di ricevitori multicostellazione
GPS+GALILEO. Inoltre,
già da metà anni 2000, il sistema
GLONASS ha ripreso gradualmente
ad essere pienamente
operativo, dopo un lungo
periodo in cui la costellazione
è stata solo parzialmente funzionante.
Pertanto, molti sforzi dei
produttori di chipset, specialmente
nel settore mass-market
sono stati indirizzati a sistemi
GPS+GLONASS. Inoltre negli
ultimi anni, il sistema Cinese di
navigazione satellitare Beidou è
stato dispiegato con incredibile
velocità, molto più rapidamente
di Galileo e con piani di sviluppo
molto stringenti e concreti
(attualmente sono 20 i satelliti
in orbita); pertanto anche i
produttori di chipset europei ed
americani hanno velocemente
implementato Beidou nei loro
chipset multicostellazione. Lo
sviluppo di ricevitori GNSS
prevede un forte know-how e
grandi investimenti, e la contrazione
del mercato verso pochi
ed importanti players è iniziata
da alcuni anni ed è già evidente.
Il valore economico della
produzione è molto alto ed è
presente solamente l’azienda
franco/italiana STM tra i players,
anche se il suo ruolo è al
momento non è tra i top vendors
[ABI2016].
Produzione dispositivi ed apparati
La produzione di dispositivi ed
apparati, sia mass market come
navigatori satellitari, smartphone,
trackers, braccialetti fitness,
o professionali come ad esempio
ricevitori per aeromobili, per
agricoltura di precisione, per
il rilevamento geodetico, etc.
sono ad appannaggio di aziende
di progettazione e produzione
elettronica che partendo dai
chipset, creano un dispositivo
completo per una applicazione
specifica. Le dimensioni di queste
aziende ed il know-how necessario
per la realizzazione dei
dispositivi, sono normalmente
direttamente proporzionali
La soluzione SpaceEXE per
le partite ufficiali di calcio,
capace di inviare i dati
delle prestazioni degli atleti
(velocità, accelerazione e
potenza metabolica) e della
tattica (posizionamento
accurato dei giocatori in
campo) in tempo reale,
tramite un dispositivo
miniaturizzato inserito
all’interno dei parastinchi.
GEOmedia n°1-2017 31

REPORT
alle dimensioni ed ai margini
del mercato di riferimento.
Pertanto la produzione di
smartphone è generalmente di
competenza di grandi aziende,
mentre ad esempio anche piccole
aziende sono state in grado
di integrare dei trackers per
applicazioni specifiche, come
ad esempio il tracciamento di
giocatori di calcio, oppure sistemi
professionali per il monitoraggio
statico di infrastrutture
critiche. Il valore economico
di tali produzione è di assoluto
interesse, e l’Italia è abbastanza
presente specialmente in applicazioni
di nicchia, mentre non è
presente (se non con ruoli assolutamente
marginali) nel ricco
mercato degli smartphones.
Progettazione, produzione ed
installazione di sistemi
Una importante e relativamente
nuova opportunità di business,
è la creazione di soluzioni basate
su GNSS, che integrano diverse
componenti. Tali soluzioni,
spesso vendute al cliente finale
come un servizio, utilizzano
dispositivi ed apparati GNSS
commerciali o con minima
customizzazione ed integrano
strati di telecomunicazione e
di servizio propri. Un esempio
di questi sistemi, è il tracciamento
flotte, laddove l’utente
finale gestore della flotta vuole
unicamente l’informazione, ed
il system integrator si occupa
dell’installazione e della progettazione
HW e SW. Un altro
importante mercato è quello
dell’automotive, in quanto sia
le compagnie assicurative che
i produttori di automobili,
per motivi diversi ma complementari,
hanno la necessità di
conoscere lo stile di guida, rilevare
eventuali frodi, coadiuvare
sistemi di guida autonoma e
fornire servizi a valore aggiunto.
Esempi di sistemi basati su
GNSS sono molteplici ed è
prevedibile che nuove aziende,
partendo da idee innovative e
creative, possano proporre sul
mercato sistemi nel prossimo
futuro, neanche immaginabili
al momento. Attualmente molti
di questi sistemi sono affidati
ad aziende di medie/grandi
dimensioni e l’Italia è spesso
presente come system integrator
specialmente in applicazioni di
carattere professionale.
Operazioni e servizi
Un crescente mercato che si è
sviluppato principalmente negli
ultimi anni, è quello delle
applicazioni basate sull’utilizzo
intelligente dell’informazione di
posizionamento, in particolare
a supporto di servizi personali
installati in applicazioni per
smartphone. Un esempio su
tutti è Uber, che ha generato
tante applicazioni simili derivate
per condivisione dei più
svariati servizi e beni, basando
il proprio algoritmo sulla posizione.
Esistono poi molteplici
esempi di applicazioni ludiche,
che nonostante possano essere
considerate di basso profilo, generano
giro di affari di miliardi
di Euro, in particolare per la
semplice intrinseca scalabilità
a livello mondiale. Esempi di
questo tipo sono l’applicazione
Pokemon-Go, oppure i vari
social network che basano i loro
algoritmi sulla posizione o anche
i servizi LBS commerciali.
Sebbene la crescita di aziende di
successo che basano il loro servizio
su applicazioni smartphones
sia velocissima, ed il knowhow
necessario molto basso,
non abbiamo avuto esempi importanti
di aziende Italiane che
siano state in grado di aggredire
mercati internazionali con delle
applicazioni basate sulla localizzazione.
Tradizionalmente, gran
parte di queste aziende sono
multinazionali nate negli USA.
Le nuove sfide
Sebbene siano già presenti tantissime
applicazioni basate sul
GNSS, a giudizio dell’autore,
ci sono ancora molti mercati
inesplorati che stanno nascendo
dalla rapida evoluzione tecnologica
dei dispositivi, e dalla
disponibilità di nuove costellazioni
come Galileo. In questo
paragrafo si vuole dare qualche
spunto di riflessione per individuare
opportunità di business
per il Sistema Italia.
Vulnerabilità del segnale
GNSS. Il segnale GNSS è
può essere facilmente reso
inutilizzabile per jamming,
e abbastanza facilmente
attraverso spoofing. Le principali
applicazioni critiche
(e.g. aeromobili, treni, etc.)
sono abbastanza resistenti
a questo tipo di attacchi,
perché basano il loro funzionamento
su molti sistemi
di misurazione interagenti;
invece normalmente i ricevitori
GNSS mass market sono
vulnerabili. Attacchi di tipo
cyber-terrorismo su segnale
GNSS può avere effetti sia
fatali per la salvaguardia delle
persone (e.g. nei sistemi di
guida autonomi, droni, etc.),
ma anche effetti nocivi sulle
attività economiche.
Alta accuratezza con
chipset a singola frequenza.
Il miglioramento del segnale
GNSS, dei ricevitori e degli
algoritmi, permette di ottenere
accuratezze di posizionamento
dinamiche submetriche
ed accuratezza statica
dell’ordine del millimetro,
attraverso dispositivi a bassissimo
costo (non paragonabile
con chipset a doppia/tripla
frequenza). Pertanto tutta
una nuova serie di applicazioni,
in ambito sportivo o
monitoraggio infrastrutture
critiche, sono ora possibili.
32 GEOmedia n°1-2017

REPORT
Elementi della
Catena del valore
Know How
necessario
Presenza di SME
o possibili new
incomers
Valore
aggiunto di
Galileo
Presenza di
Aziende italiane
Progettazione e Alto Basso Alto Alto Basso
messa in servizio del
sistema Galileo ed
operazioni
Produzione chipset Alto Basso Alto Basso Alto
e sottosistemi
Produzione Medio Medio Medio Basso Medio
dispositivi ed
apparati
Progettazione, Medio Medio Medio Medio Alto
produzione ed
installazione di
sistemi
Operazioni e servizi Basso Alto Basso Basso Alto
Valore economico
del mercato
Infittimento delle reti di
stazione di riferimento.
L’alta accuratezza su ricevitori
a singola frequenza ha necessità
di un infittimento delle
reti di stazioni di riferimento,
al fine di garantire un dato di
correzione sul territorio entro
10-15km di distanza dal dispositivo
richiedente. Anche
il concetto di rete di stazione
di riferimento, come ad oggi
considerato principalmente
per applicazioni specializzate
di geodesia o rilevametno,
deve essere completamente
ripensato al fine di un contenimento
dei costi.
Processamento cloud. Il
processamento cloud del dato
grezzo di posizionamento,
permette in molte applicazioni
che non richiedono
un tempo reale stringente,
molteplici vantaggi: maggior
accuratezza, certificazione del
dato, migliore continuità e
disponibilità del servizio, storage
dei dati.
Posizionamento attraverso
acquisizioni snapshot. Con
snapshot positioning si intende
l’acquisizione e registrazione
di una porzione molto
piccola del segnale (alcuni
millisecondi) e l’invio ad un
server che, attraverso dati
ancillari, permette la ricostruzione
della posizione. Tale
tecnica permette di ottenere
consumi di potenza minimi
e può essere utilizzata in una
varietà di applicazioni, che
hanno necessità ad esempio
di certificare una posizione,
un tempo di una transazione,
oppure che hanno requisiti di
consumo estremamente bassi.
Integrazione dati con altri
sensori. Al momento,
sebbene il posizionamento
continuo sia diventata una
realtà negli smartphone, dove
la localizzazione è effettuata
attraverso GNSS, rete cellulare
e Wi-Fi, non è invece presente
una integrazione dati
del GNSS con altri sensori,
in particolare con IMU. Tale
integrazione permetterebbe
grandi vantaggi in termini
di continuità del servizio,
laddove l’algoritmo di posizionamento
potesse utilizzare
contemporaneamente misure
grezze GNSS e IMU (e anche
magnetiche), specialmente in
ambienti difficili come quelli
indoor od a elevato multipath.
Il sistema Italia
L’Italia è stata presente nei lavori
sul sistema Galileo fin dalla
sua ideazione. E’ da considerarsi
certamente un successo, principalmente
per merito degli investimenti
infrastrutturali effettuati
nel passato, aver ottenuto
che uno dei due centri di controllo
di Galileo sia stato realizzato
presso il Centro Spaziale
del Fucino (AQ) ed aver ottenuto
un contratto di servizio
attraverso la Joint Venture
Spaceopal. Ciononostante, è da
rilevare la scarsa efficacia di una
strategia unitaria, che vada oltre
la ricerca di un ruolo importante
all’interno dei contratti per la
progettazione, sviluppo e gestione
del sistema Galileo. In particolare,
ogni analisi effettuata in
questi anni, fin dai primi studi
di PWC [GALILEO2001] fino
alle proiezioni elaborate da GSA
[GNSS2015] indicano che il
mercato globale per il GNSS
ha già dimensioni dell’ordine
dei 250 miliardi di euro/anno,
e che quindi sul mercato dei
prodotti e delle applicazioni
si sta giocando la partita più
importante, più che sul mero
sviluppo od operazioni del sistema
Galileo. A tal proposito,
una grossa parte del mercato
GNSS si gioca sulla produzione
di chipset e sulla vendita degli
smartphone. Purtroppo, in
entrambi i settori l’Italia non
GEOmedia n°1-2017 33

REPORT
è presente se non in maniera
assolutamente marginale ed a
causa probabilmente del continuo
perseguimento di strategie
di breve periodo. Nazioni
anche più piccole dell’Italia,
come ad esempio la Svizzera,
hanno investito molto e per
anni sui semiconduttori e sulla
microelettronica, e si ritrovano
un’azienda come u-blox AG,
oggi incredibilmente tra i primi
3 vendors mondiali di chipset
GNSS (dietro solo ai colossi
Broadcom e Qualcomm). Altre
importanti società del settore
come TomTom, Teleatlas e
Septentrio sono nate in paesi
con economie meno importanti
dell’Italia, come Belgio ed
Olanda, ma che hanno dimostrato
strategie chiare e di lungo
periodo per lo sviluppo di applicazioni
e ricevitori. Ad esempio,
il fallimento dell’esperienza
del GTR (Galileo Test Range),
un laboratorio per lo sviluppo
delle applicazioni di Galileo,
ideato già nel 2004 e che avrebbe
dovuto essere da volano per
le piccole e medie imprese del
territorio Laziale, e mai entrato
in operatività, rende l’idea di
come il Sistema Italia a volte
pecchi di scarsa lungimiranza.
In particolare nell’esperienza
GTR si è palesemente pensato
solo allo sviluppo dell’infrastruttura,
travisando che fosse
quello il business (come spesso
accade in Italia per molte opere
pubbliche abbandonate), ma
non nell’utilizzo della stessa per
creare know-how e valore. Il
paradosso di un mercato così
veloce ed alta concentrazione di
conoscenza come quello delle
applicazioni GNSS, è che la
grande azienda, invece di essere
un traino ed un aggregatore di
idee e risorse provenienti dalle
SMEs più innovative, è spesso
invece un freno allo sviluppo,
in quanto presidia mercati (specialmente
nel settore pubblico,
ma non solo) che non riesce
neanche a volte ad aggredire appropriatamente,
per mancanza
di competitività ed innovazione.
Ad esempio, nel settore privato
assicurativo, laddove la concorrenza
è assolutamente feroce,
vengono realizzate blackbox
per il tracciamento di automezzi
a costi di alcune decine di
euro, con costi del servizio di
alcuni euro/mese; questo tipo
di tecnologia è affine a quella
utilizzata per il tracciamento di
mezzi pubblici o di mezzi per
il trasporto rifiuti, che invece
vedono appalti pubblici del valore
di centinaia di milioni ad
appannaggio solo di grandi imprese.
Questo è solo un esempio
di una consuetudine che, oltre
a consumare denari pubblici,
ha anche il difetto di rendere i
nostri prodotti poco competitivi
sui mercati internazionali e
ridurre le velleità di innovazione
del Sistema Italia. La sfida globale
si gioca sull’innovazione. Il
solo mercato interno dell’Italia
può forse aiutare a mantenere
per ancora qualche decennio
i posti di lavoro esistenti, ma
non può certo essere il volano
per una seria ripresa dell’economia,
necessaria per garantire
un futuro in Italia alle nuove
generazioni. Pertanto il dualismo
non è tra grande impresa
e piccola impresa, ma piuttosto
tra tradizione ed innovazione.
La misura dell’innovazione non
è certo nei contratti acquisiti
in Italia o all’estero per via di
accordi di natura geopolitica,
ma quelli acquisiti su mercati
molto competitivi e ricchi come
quelli del mercato consumer,
naturale sbocco di gran parte
del business legato al GNSS.
Le applicazioni basate su GNSS
(almeno quelle più remunerative)
traguardano naturalmente il
mercato consumer, ed è plausibile
che una forte sinergia con
il crescente mercato dell’IOT,
possa in un prossimo futuro
rendere il GNSS pervasivo in
ogni oggetto connesso. Aziende
come Facebook e Google, meno
di venti anni fa non esistevano
neppure e Apple esisteva, ma
era sull’orlo del fallimento.
Certamente è stata la capacità
di creare innovazione che ha
portato queste aziende ad essere
leader nel proprio segmento di
mercato. E’ plausibile che le opportunità
di business legate al
GNSS possano, in un prossimo
futuro, creare nuove aziende
con vocazione internazionale.
BIBLIOGRAFIA
[GNSS1] https://www.gsc-europa.eu/systemstatus/Constellation-Information
[GNSS2] https://www.gsa.europa.eu/galileo/
services
[EU1988] GNSS-2 Forum
[EU1999] European Commission: “Galileo –
Involving Europe in a new generation of Satellite
Navigation Services”, Brussels, 9 February 1999.
[GSA2015] https://www.gsa.europa.eu/
sites/default/files/content/press_releases/PR-
GSA-15-03%202015-Launch-of-Fundamental-
Elements.pdf
[ABI2016] ABI Research GNSS IC Vendors 4Q
2016
[GALILEO2001] PriceWaterhouseCoopers
“Inception Study to Support the Development of
a Business Plan for the GALILEO Programme”
November 2001
[GNSS2015] GSA “GNSS Market Report, issue
4, 2015”
PAROLE CHIAVE
Galileo; mass market; GNSS; GPS; mercato;
ricevitori; applicazioni; servizi;
ABSTRACT
GNSS systems have undergone over the last 15 years
a fundamental shift from systems used primarily for
military and professional applications to public use
infrastructure for many types of mass-market applications.
The article will focus on new applications,
primarily in consumer and professional fields that
thanks to Galileo system, in next years, will be able
to improve quality of life. Will be also highlighted, in
the author's opinion, the main problems that the Italian
system will face in the medium and long term, to
take advantage of business opportunities that GNSS
applications may reserve.
AUTORE
Mirko Antonini, Ph.D.
mirko.antonini@spaceexe.com
CTO, SpaceEXE srl
Via Giacomo Peroni 442/444
00131 Roma - Italy
Tel: (+39) 06 98376227
Mob: (+39) 338 7402907
34 GEOmedia n°1-2017

REPORT
GEOmedia n°1-2017 35

REPORT
Galileo: al via gli Initial Services
di Manuela Rossi, Francesco Malvolti
Spaceopal GmbH, una società
paritetica tra Telespazio S.p.A.
(controllata di Leonardo) e DLR-GfR
(di proprietà dell’Agenzia Spaziale
Tedesca DLR) si è aggiudicata
nel dicembre scorso (a capo di un
team industriale che rappresenta
l’eccellenza nel settore aerospaziale
europeo) la gara per la selezione
del Galileo Service Operator per il
periodo 2017-2027.
L’
uso della navigazione
satellitare già oggi
rappresenta un driver
fondamentale per la crescita economica
globale, in particolare
nel settore delle tecnologie avanzate.
Gli esperti prevedono per
il mercato della navigazione satellitare
una crescita significativa
negli anni a venire. La maggiore
resilienza garantita dai segnali
Galileo, in combinazione con le
altre costellazioni, consentirà lo
sviluppo di nuove applicazioni
e servizi basati sulla migliore
accuratezza nella determinazione
della posizione e su superiore
disponibilità e continuità del segnale,
garantendo a Galileo e al
suo utilizzo un ruolo di primissimo
piano.
Ad oggi già circa 20 industrie,
che rappresentano il 95% del
mercato globale legato alla navigazione
satellitare, producono
chips “Galileo ready” (per esempio
Broadcom, Mediatek, STM,
Intel, Qualcomm, uBlox, etc.),
rendendo l’uso di Galileo già
possibile in molti smartphone e
nei navigatori utilizzati nel settore
automobilistico.
La Galileo Initial Services
Declaration
Durante la cerimonia di proclamazione
degli Initial Services,
Maroš Šefčovič, Vicepresidente
della Commissione Europea,
ha affermato che “la geolocalizzazione
è al centro dell’attuale
rivoluzione digitale, con nuovi
servizi che trasformano la nostra
vita quotidiana. Galileo migliorerà
del 1000% la precisione
della geolocalizzazione e sarà alla
base della prossima generazione
di tecnologie basate sulla localizzazione,
come le automobili autonome,
i dispositivi connessi o
i servizi urbani intelligenti. Oggi
mi rivolgo agli imprenditori europei
con questo invito: immaginate
cosa potete fare con Galileo.
Non aspettate, innovate!”.
La Commissaria responsabile
per il Mercato interno, l’Industria,
l’Imprenditoria e le PMI,
Elżbieta Bieńkowska, ha invece
dichiarato: “Questa offerta dei
servizi iniziali di Galileo costituisce
un traguardo importante per
l’Europa e una prima realizzazione
tangibile della nostra recente
strategia spaziale. È il risultato
di un sforzo congiunto per la
progettazione e la realizzazione
del sistema di navigazione satellitare
più preciso del mondo.
Dimostra il livello di eccellenza
tecnologica dell’Europa, il suo
know-how e il suo impegno
a fornire applicazioni e servizi
spaziali. Nessun paese europeo ci
sarebbe riuscito da solo.”
Entrando nel dettaglio, la
”Initial Services Declaration” ha
riguardato due dei quattro servizi
previsti dal sistema Galileo:
4Open Service (OS)
4Search and Rescue Service
(SAR).
Invece i Public Regulated
Services (PRS) e i Commercial
Services (CS) saranno resi disponibili
in futuro.
I corrispondenti “Service
Declaration Document” con i rispettivi
parametri di performance
sono accessibili sul sito del
GNSS Service Centre (http://
www.gsc-europa.eu/), cosi come
tutta la documentazione pubblica
del programma.
Con gli Open Services, Galileo
offre un servizio aperto e gratuito,
principalmente rivolto al
mercato di massa, per il posizionamento,
la navigazione e la
misurazione del tempo che può
essere usato mediante i chipset
compatibili con Galileo presenti
negli smartphone o nei naviga-
36 GEOmedia n°1-2017

REPORT
tori per auto. Alcuni di questi
smartphone sono disponibili sul
mercato già dall’autunno 2016
e possono utilizzare i segnali
Galileo per fornire la posizione
con maggiore precisione. Questo
significa che sfruttando la piena
compatibilità con il segnale GPS
e delle altre costellazioni, l’utente
avrà a disposizione un servizio
più accurato. Importanti benefici
si potranno ottenere nella navigazione
urbana, dove la presenza
degli edifici comporta la degradazione
del segnale.
Galileo costituirà il pilastro
del sistema europeo eCall, che
sarà obbligatorio su tutti i nuovi
modelli di veicoli venduti
nell’Unione Europea dal 2018,
che saranno equipaggiati con
sistemi di sicurezza in grado, in
caso di incidente, di informare
automaticamente i servizi di soccorso,
anche nel caso di vittime
prive di sensi, fornendo l’esatta
localizzazione del veicolo, oltre
ad altre informazioni sull’evento
(per esempio l’attivazione degli
airbag, etc.).
Poiché Galileo è in grado di
fornire un segnale di tempo con
un’accuratezza dell’ordine dei 30
nanosecondi, il suo utilizzo garantisce
una sincronizzazione più
precisa e resiliente per l’uso nei
sistemi bancari e finanziari, nelle
reti di telecomunicazione e nelle
reti di distribuzione dell’energia,
ed in generale in tutte le infrastrutture
e reti intelligenti, che
funzioneranno di conseguenza in
modo più efficiente.
Per quanto riguarda i Servizi
di Ricerca e Soccorso, Galileo,
attraverso il supporto offerto al
servizio internazionale globale
COSPAS-SARSAT, ridurrà il
tempo necessario per identificare
e localizzare (con l’elevata accuratezza
di cui è capace) i segnali
di emergenza emessi mediante
un apposito terminale (navale,
aereo o terrestre). La chiamata
di emergenza attivata attraverso
un radiofaro compatibile con
Galileo potrà essere individuata
con maggior precisione e soccorsa
più rapidamente, consentendo
di ridurre il tempo di individuazione
da 3 ore a soli 10 minuti.
L’avvio dei Servizi Galileo avrà
quindi positive ricadute su tutti i
diversi segmenti di mercato:
Road: Galileo supporterà la navigazione
a bordo dei veicoli, la
gestione delle flotte, il conteggio
dei pedaggi stradali e il controllo
della velocità. Quando, con
l’avvio anche dei Commercial
Services, sarà possibile garantire
anche l’integrità del segnale,
Galileo sarà in prima fila per la
diffusione della guida autonoma
dei veicoli.
Mapping and surveying: la disponibilità
contemporanea di
Galileo e degli altri sistemi di
navigazione (quali il GPS, il
GLONASS o BeiDou) consentirà
un miglioramento sostanziale
dell’accuratezza nella
determinazione della posizione,
con risultati particolarmente
importanti per l’utilizzo da parte
della comunità geodetica, anche
in ambienti difficili per la qualità
del segnale, quali gli ambienti
urbani o le fitte foreste.
Maritime: ufficialmente riconosciuto
dall’Organizzazione marittima
internazionale (IMO) come
parte del suo Worldwide Radio
Navigation System, Galileo
svolge un ruolo importante nella
navigazione marittima, contribuendo
a garantire la sicurezza
della navigazione nel settore
marittimo.
Agriculture: grazie a tecniche di
“precision farming”, con Galileo
gli agricoltori europei potranno
migliorare i rendimenti, aumentando
la produttività, ottimizzando
l’uso di fertilizzanti e
diserbanti e riducendo l’impatto
ambientale.
Rail: Galileo sarà presto in grado
di offrire una migliore disponibilità
e una maggiore accuratezza
per numerose applicazioni ferroviarie
critiche per la sicurezza
- incluse molte linee a bassa densità
in Europa.
Aviation: Nel prossimo futuro,
Galileo sosterrà gli operatori del
trasporto aereo, mentre ricevitori
per sistemi autonomi senza pilota
(UAS) stanno già utilizzando
Galileo.
Il Galileo Service Centre
Il modello di servizio previsto
per Galileo si avvale del ruolo
fondamentale del GNSS Service
Centre (GSC), che rappresenta
il punto di contatto tra il sistema
e gli utenti e l’interfaccia con
altri GNSS Service providers
(GPS NavCen ed EGNOS, al
momento).
Già durante gli Initial Services, il
GSC fornisce alla comunità degli
utenti un servizio di web portal
ed help desk per l’Open Service.
Nel futuro evolverà, in linea
con il completamento del sistema,
garantendo agli utenti un
livello di servizio sempre maggiore
in preparazione della Full
Operational Capability (FOC)
del sistema Galileo, ed includendo
anche i Commercial Services.
Tra i servizi a valore aggiunto
attualmente forniti dal GSC vi
sono lo stato della costellazione
Galileo, la notifica automatica
dei NAGU (Notice Advisory to
Galileo Users) che forniscono
agli utenti le puntuali informazioni
sullo stato del servizio e gli
eventuali fuori servizio, la pubblicazione
degli almanacchi ed il
monitoraggio della soddisfazione
utente.
Il ruolo del Galileo Service
Operator - Gsop
Sulla base della GNSS
Regulation con la quale la
Commissione Europea affida alla
GSA a partire dal 2017 le attività
ed il management del programma
Galileo, la GSA ha bandito
ad inizio del 2015 una gara
GEOmedia n°1-2017 37

REPORT
Europea per la selezione del futuro
operatore di Galileo (GSOp
– Galileo Service Operator). Al
termine di quasi due anni di
gara, il contratto decennale, di
valore fino a un massimo di 1,5
miliardi di Euro, è stato assegnato
a Spaceopal GmbH (joint
venture tra Telespazio S.p.A. ed
Agenzia Spaziale tedesca DLR).
Spaceopal, nel ruolo del Galileo
Service Operator, avrà la responsabilità
della gestione del
sistema satellitare Galileo e delle
sue prestazioni, in altre parole
delle operazioni e controllo del
sistema, della sua sicurezza, della
gestione del servizio, della logistica
e manutenzione di sistemi
e infrastrutture, dei servizi a supporto
degli utenti.
Nel nuovo ruolo di GSOp,
Spaceopal avrà anche la responsabilità
della manutenzione
del sistema a livello globale,
ed oltre alla gestione dei due
Centri di Controllo Galileo del
Fucino (presso il Centro Spaziale
“Piero Fanti” di Telespazio,
in provincia de L’Aquila) e di
Oberpfaffenhofen (presso il
sito della DLR a Monaco di
Baviera), sarà responsabile anche
della gestione del GNSS Service
Center (Madrid) e di una rete di
siti e stazioni distribuiti in tutto
il globo e connessi dal Galileo
Data Distribution Network.
Oltre alle attività previste
nell’ambito delle operazioni,
Spaceopal fornirà un contributo
fondamentale allo sviluppo
dei servizi Galileo mediante un
GNSS Competence Cluster,
che potrà far leva sull’esperienza
nel settore di Telespazio e DLR-
GfR, nonché su quella degli altri
partner industriali di Spaceopal e
su un insieme di aziende, enti di
ricerca e PMI fortemente impegnate
negli sviluppi applicativi.
PAROLE CHIAVE
Galileo; Initial Services; Spaceopal;
Galileo Service Operator
ABSTRACT
A brief overview on the implementation issues
and the possibilities offered by Galileo
since the Initial Services, with their key role
in the service provision and the maintenance
of system performance by the Galileo Service
Operator, the company Spaceopal GmbH, a
joint venture between Italian Telespazio (controlled
by Leonardo) and the German Space
Agency DLR.
AUTORE
Manuela Rossi
manuela.rossi@telespazio.com
Francesco Malvolti
francesco.malvolti@telespazio.com
Via Tiburtina, 965 - 00156 Rome - Italy
telespazio.com
38 GEOmedia n°1-2017

REPORT
ArcGIS
il WebGIS accessibile
ovunque
in ogni momento
da ogni dispositivo
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GEOmedia n°1-2017 39

MERCATO
Laser Scanner FOCUS S350
La serie FOCUS e’ l’ultima versione di laser scanner
che integra la popolare, compatta, leggera e intuitiva
linea FOCUS. I dispositivi della nuova serie
rappresentano i laser scanner piu’ all’avanguardia
sul mercato, con l’aggiunta di varie caratteristiche
incentrate sul cliente quale Ingress Protection Rating
(IP54), una maggiore precisione e un piu’ ampio
range di scansione, uno scomparto interno per gli
accessori e una routine di compensazione integrata in
loco.
Il Focus S350 unisce tutti i vantaggi dei gia’ noti
modelli FOCUS dotati delle caratteristiche piu’
innovative per eseguire scansioni laser sia in interni
che esterni, realmente mobile,rapido e affidabile.
Il Focus S350 consente di effettuare scansioni laser
della massima qualita’ per tutte le applicazioni ,in
settori quali Edilizia, BIM/CIM, sicurezza pubblica
e indagini forensi. I vantaggi nell’utilizzare il Laser
Scanner Focus S350 si riconoscono con:
Scansioni in ambienti difficili con protezione da
polvere, frammenti e spruzzi d’acqua
Massima qualita’ dei dati grazie alla compensazione
in loco
Dati di scansione simili alla realta’ grazie alla maggiore
precisione di distanza e angolare
Investimento che dura nel tempo ed espandibilita’
grazie allo scomparto integrato per gli accessori
Facile controllo dello scanner attraverso l’ampio touch
screen luminoso.
Per richiedere una DEMO gratuita cliccare sul link
sottostante:
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40 GEOmedia n°6-2016

MERCATO
Secondo Hackathon Galileo
dal 15 al 17 maggio a Danzica
in Polonia
Le applicazioni mobili basandosi sulla
posizione di un utente sono diventate
parte della nostra vita quotidiana.
Infatti, oltre il 50% delle applicazioni
scaricabili utilizza informazioni di
posizione. Smartphone, tablet, dispositivi
di localizzazione, fotocamere
digitali - per citarne solo alcuni - tutto
dipende dal posizionamento e dalle informazioni
fornite dai sistemi GNSS.
Di conseguenza, il GNSS è diventato
un servizio essenziale che fino ad ora
dipendeva dal GPS americano o dal
GLONASS della Russia. Ma con il
lancio dei Galileo Initial Services,
l'Europa ha ora attivo un proprio
programma GNSS. Ora, gli utenti
trarranno beneficio dal miglioramento
delle informazioni di posizionamento
e la tempistica che Galileo fornisce.
Tuttavia, per approfittare di tutto ciò
che Galileo ha da offrire, gli utenti
devono avere applicazioni e servizi
Galileo innovativi, ed è questo che
l’Agenzia per il GNSS europeo sta
cercando.
La GSA è alla ricerca di programmatori
appassionati con un entusiasmo per
plasmare il futuro dei Location Based
Services (LBS) e del Geo-IoT e il desiderio
di trasformare le idee in realtà,
per questo organizza una due giorni di
Galileo hackathon!
L’Hackathon Galileo non è solo una
grande opportunità per connettersi
con la comunità di sviluppo di applicazioni
Geo-IoT e la possibilità di
competere per grandi premi, è anche
il luogo dove si può essere tra i primi a
lavorare con i telefoni cellulari Galileo
abilitati. Sia per la realtà aumentata
che per i giochi, il geo marketing e la
pubblicità, la mappatura e il GIS, il
fitness e la salute mobile, la mobilità
intelligente, il monitoraggio o il social
networking, a patto che l'applicazione
faccia pieno uso delle funzionalità di
Galileo per fornire un valore commerciale
o sociale aggiunto
È possibile partecipare a un gruppo
fino a quattro persone, o registrarsi
come individuo e formare una squadra
quando si arriva. I partecipanti si
sfideranno per un premio in denaro
di euro 1000 in ciascuna delle due
categorie:
Galileo Innovation: per l'applicazione
più innovativa utilizzando Galileo
come fonte di informazioni sulla posizione
Galileo Impact: per l'applicazione
Galileo con il più grande impatto
sociale
Tutti i partecipanti saranno forniti con
un telefono cellulare, del nostro partner
tecnologico Samsung Electronics,
per l'uso durante l’hackathon.
Maggiori informazioni e iscrizioni si
possono trovare qui:
https://www.gsa.europa.eu/galileo_
hackathon_2017
Sai cosa c’è sotto?
Una scansione con il georadar ti permette di verificare la presenza
e la profondità di reperti, cavità, oggetti interrati...
Il georadar per archeologia
Photo: Le Matériel de Sondage
Codevintec Italiana
Via Labus 13 - Milano
tel. +39 02 4830.2175
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www.codevintec.it
CODEVINTEC
Tecnologie per le Scienze della Terra
Il nuovo georadar GSSI UtilityScan DF bit ha una
rivoluzionaria antenna digitale a 300 e 800 MHz:
rilievi precisi e affidabili contemporaneamente
in superficie e profondità.
(La profondità è legata alle condizioni del terreno).
> 800 MHz: alta risoluzione nel primo metro
> 300 MHz: profondità di indagine, fino a 5 metri
> molto produttivo, fino a 15 km/h
> interfaccia grafica sempre più intuitiva
> ricerca di sottoservizi
> ricerca ordigni inesplosi, fusti interrati e cavità
> survey geologici, glaciologici, stratigrafici
e idrogeologici
> indagini archeologiche GEOmedia e n°6-2016 forensi 41

MERCATO
mapKITE uno strumento di rilievo
aereo e terrestre
Il progetto MAPKITE finanziato dall'UE (sistema aereo terrestre
di rilievo ad alta risoluzione basato su EGNOS-GPS/
Galileo) combina la capacità di mappatura del mobile mapping
terrestre, i sistemi (TMMS), con i sistemi aerei senza
pilota (APR). Il progetto mira a costruire un tandem “veicolo
terrestre” (TV) e un “velivolo senza pilota” (UA) dotato di
strumenti di telerilevamento che cooperano nel raccogliere
dati geografici. Il sistema integra le funzionalità GNSS nei
droni e propone un innovativo concetto di post-elaborazione
dei dati per fornire ai geometri e ai rilevatori in genere, una
soluzione per il rilievo end-to-end ad alta risoluzione 3D.
Nel mentre i sistemi terrestri di mappatura mobile stanno diventando
un strumento di rilevamento di serie, il loro uso è
limitato a causa della loro limitata e insufficiente vista da terra.
Dal punto di vista tecnologico, la mappatura di piccole aree
tramite piccoli aerei senza pilota è diventata una realtà, con
molte delle grandi aziende di tecnologia geomatica che già
comprendono i sistemi APR nei loro portafogli di prodotti.
MAPKITE include sia componenti aeree che terrestri. La
componente aerea è costituita da un UA dotato di strumenti
di telerilevamento, di una guida di navigazione e sistema di
controllo. Il componente terrestre è costituito da un TV azionato
dall’uomo che è dotato di strumenti di telerilevamento
e un TMMS.
Questo sistema tandem funziona con il TV, con il calcolo in
tempo reale della traiettoria mediante la navigazione in tempo
reale del sistema. In questo modo, una serie di waypoint
vengono generati come obiettivi di percorso per l'UA convertendo
la navigazione terrestre (parametri di tempo, posizione,
velocità e orientamento) in comandi temporali e spaziali per
l’UA.
Questo processo produce un collegamento virtuale con cui lo
UA segue sempre il veicolo a terra.
Poiché lo UA segue il veicolo volando ad un'altezza costante,
entrambi possono raccogliere dati geografici contemporaneamente.
Questi vengono poi post-elaborati tramite un concetto
di orientamento-calibrazione, risultando nella fornitura di
immagini ad alta risoluzione, orientate e calibrate di corridoi
e del loro ambiente circostante.
La combinazione, migliorata dal GNSS, di MAPKITE con
rilievo sia da terra che aereo, fornisce agli utenti un sistema
integrato e una potente soluzione. Per fare questo, il progetto
sfrutta completamente la tecnologia GNSS di EGNOS e
Galileo.
Il progetto finanziato in ambito H2020, giunto da poco a
termine è stato realizzato da nove partner europei:
GeoNumerics S.L. - www.geonumerics.com, TopScan
GmbH - www.topscan.de, GRID-IT GmbH - www.grid-it.
at, ALTAIS S.L. - www.altais-sl.com, DEIMOS Engenharia
- www.deimos.com.pt, UAVision - www.uavision.com,
CATUAV S.L. - www.catuav.com, EPFL - www.eplf.ch,
Engemap Engenharia - www.engemap.com.br, UNESP -
www.unesp.com
http://www.mapkite.com
Via Indipendenza, 106
46028 Sermide - Mantova - Italy
Phone +39.0386.62628
info@geogra.it
www.geogra.it
42 GEOmedia n°6-2016

MERCATO
Nuovo ricevitore
GNSS modulare
Topcon, integrabile
in una vasta gamma
di applicazioni
Topcon Positioning
Group annuncia un nuovo
ricevitore GNSS modulare:
MR-2. Il sistema
combina il tracciamento
delle costellazioni attuali
e programmate con un
set completo di interfacce
di comunicazione al
servizio di tutte le applicazioni
di precisione che
richiedono elevate prestazioni
RTK (real-time
kinematic) e determinazione
del heading.
L'MR-2 può funzionare
come una stazione base
mobile RTK, come ricevitore
per la navigazione
marina, come dispositivo
per mobile mapping, e
come ricevitore GNSS
per applicazioni agricole,
industriali, militari o
edili.
“L’MR-2 offre un supporto
alla navigazione
per una vasta gamma di
applicazioni: è il componente
ideale per OEM
(original equipment manufacturers)
che necessitano
di un design modulare
personalizzato e di elevata
precisione, per una facile
integrazione,” ha affermato
Jason Hallett, vice
presidente di Topcon global
product management.
“Il suo alloggiamento è
impermeabile e a prova
di polvere ed è stato realizzato
per resistere in
ambienti ostili con elevate
tolleranze per quanto
riguarda le vibrazioni e
gli urti. L’MR-2 è stato
ideato anche come sistema
a ‘prova di futuro’,
nel senso che traccia tutte
le costellazioni attuali e
programmate, rendendolo
un investimento
intelligente nell’ambito
della grande espansione
del GNSS.”
Usando la tecnologia
HD2 per la determinazione
del heading,
la doppia antenna dell’MR-2
calcola heading e
inclinazione dalle elevate
prestazioni, accanto al
motore di posizionamento
RTK per applicazioni
di navigazione e guida di
precisione.
“L’MR-2 offre anche
una serie di interfacce
di comunicazione come
Ethernet, seriale e CAN,
consentendo una facile
integrazione in qualsiasi
applicazione,” ha affermato
Hallett.
Il sistema offre anche
riduzione del multipath
migliore della sua categoria,
e usando la tecnologia
Topcon Quartz Lock
Loop può lavorare senza
distorsioni in ambienti
con alte vibrazioni.
http://topconpositioning.com
GEOmedia n°6-2016 43

MERCATO
MOTIT un servizio di noleggio
scooter potenziato da Galileo
Un servizio di noleggio scooter elettrico
messo a disposizione per mezzo
di un'applicazione dedicata è arrivato
dopo una lunga strada dal suo lancio a
Barcellona nel 2013. Il sistema sarà presto
disponibile a Milano ed è in fase di
sperimentazione a Parigi.
Il sistema è stato rivisitato a seguito di reclami degli utenti
che avevano difficoltà nel localizzare lo scooter, portando alla
concezione di un ricevitore Galileo integrato nello scooter
MOTIT nell'ambito del progetto G MOTIT. Da Uber, e altri
servizi simili, i cittadini hanno avuto la possibilità di familiarizzare
con il concetto di GNSS powered con le applicazioni
che li aiutano a viaggiare da un luogo un altro. Nello stesso
tempo, le città europee sono diventate un po’ più verdi, fornendo
servizi di localizzazione di bici, dove gli utenti possono
prendere una bici da una stazione e lasciarla in un altro posto
vicino alla loro destinazione.
MOTIT porta il meglio dei due mondi. Dal 2013, questa
idea, timbrata Web 2.0, ha fornito ai cittadini di Barcellona
un app che ospita un servizio in piena regola di noleggio scooter
con un pizzico di mentalità verde. A differenza di molti
scooter-rental che si vedono altrove, gli scooter MOTIT sono
completamente elettrici. Essi possono essere avviati con uno
smartphone, sono dotati di due caschi e possono essere ritirati
praticamente ovunque in città.
Non è più necessario trovare la stazione più vicina a piedi, l'utente
può semplicemente lasciare il motorino MOTIT fuori
ovunque si vuole, sia davanti al posto di lavoro, a casa o vicino
al negozio favorito. Una volta lasciato alle spalle, lo scooter è
disponibile per il pick-up da parte dell'abbonato MOTIT più
vicino alla ricerca di un mezzo.
Quello che a MOTIT ancora mancava fino ad ora, tuttavia,
era un preciso sistema di posizionamento per aiutare gli utenti
a individuare il loro motorino più vicino.
In questo ha fatto ingresso G MOTIT (MOTIT Galileo-
Enhanced: un servizio di condivisione di scooter elettrico per
la mobilità urbana sostenibile).
Il progetto nasce dall'osservazione che il servizio GNSS europeo
era esattamente quello che a MOTIT era necessario per
mantenere i propri utenti felici e consentire il suo sviluppo
in altre città europee.
Galileo, in combinazione con il GPS e altri sistemi di navigazione
satellitare, fornirà una maggiore disponibilità di satelliti
e nuovi segnali. Tutto sommato, ci aspettiamo che il suo uso
potrà provocare maggiore disponibilità, precisione e affidabilità
del calcolo della posizione.
Concretamente, il progetto è consistito nella sostituzione
del Ricevitore GPS MOTIT stand-alone con un ricevitore
Galileo completamente integrato nell'elettronica della moto.
Quindi G MOTIT non è stato un progetto di ricerca di base
concentrato sullo sviluppo di algoritmi, ma piuttosto focalizzato
sulla tecnologia di integrazione e dimostrativo per un
caso d'uso rilevante.
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MERCATO
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*The exhibition and workshops are free to attend. There is a nominal fee to attend the conference.
GEOmedia n°6-2016 45

AGENDA
29 marzo 2017
Roma
UAV & SAR: i droni nelle
operazioni di salvataggio
www.geoforall.it/k9cy3
10-12 Aprile 2017
Roma
AIIT International Congress
TIS Rome 2017
www.geoforall.it/k9c46
18-20 aprile 2017
Sharjah (UAE)
ASCMCES-17
www.geoforall.it/k9cw6
23–28 aprile 2017
Vienna (Austria)
European Geosciences Union
(EGU) Special session on RPAS
in monitoring applications and
management of natural hazards
www.geoforall.it/kwp6c
24–26 aprile 2017
Vienna (Austria)
Geosciences Information For
Teachers (GIFT) workshop by
EGU
www.geoforall.it/k9crp
27-28 aprile 2017
Porto (Portugal)
GISTAM 2017 3rd
International Conference on
Geographical Information
Systems Theory, Applications
and Management
www.geoforall.it/kx9wx
06-08 maggio 2017
Cairo (Egypt)
10th International Symposium
On Mobile Mapping
Technology and Summer
School on mobile Mapping
www.geoforall.it/k9cw8
10-11 maggio 2017
Roma
Conferenza Esri Italia 2017
www.geoforall.it/k9cyk
15-17 maggio 2017
Mosca (Russia)
ISPRS International Workshop
Photogrammetric and
computer vision techniques for
video Surveillance, Biometrics
and Biomedicine - PSBB17
www.geoforall.it/kwp9r
23-24 maggio 2017
London (UK)
GEO Business 2017
www.geoforall.it/k9cwd
29 maggio - 2 giugno 2017
Salzburg (Austria)
GNC 2017 10th ESA GNC
Conference
www.geoforall.it/k9chh
06-09 giugno 2017
Hannover (GERMANY)
ISPRS WG Hannover
Workshop HRIGI 17 – CMRT
17 – EuroCOW 17 Joint
Meeting
www.geoforall.it/k9cw4
7-10 giugno 2017
Roma
XXXII Congresso dei Geografi
Italiani
www.geoforall.it/kwphk
25 giugno-1 luglio 2017
Zagreb (Croatia)
XXX International Geodetic
Student Meeting
www.geoforall.it/kxpff
26-29 giugno 2017
Munich (Germany)
SPIE Optical Metrology
Videometrics, Range Imaging
and Applications XIV
www.geoforall.it/kwp9f
4 - 7 luglio 2017
Salzburg (Austria)
GI_Forum 2017
www.geoforall.it/k9cup
16-22 luglio 2017
Obergurgl (AUSTRIA)
Innsbruck Summer School of
Alpine Research 2017 Close
Range Sensing Techniques in
Alpine Terrain Venue
www.geoforall.it/k9cwh
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• Fotogrammetria delle sponde
• Acquisizione dati e immagini
• Mappatura parametri ambientali
• Attività di ricerca
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