Il pallino verde é¨ il nostro ricevitore GPS. Alle ore 13:00 tutti i satelliti GPS inviano un segnale che dice “io mi trovo nella posizione X, e sono le 13:00â€. Poiché i satelliti hanno distanze diverse dal ricevitore, il segnale “sono le 13:00†arriva al ricevitore in momenti diversi: quello del satellite 3 arriva per primo; poi quello del satellite 2; poi 4; e poi 1. Sapendo quanto ci ha messo il segnale ad arrivare, e quindi la distanza fra il ricevitore e i vari satelliti, il ricevitore GPS, con una relativamente semplice triangolazione, riesce a stimare la propria posizione sul pianeta Terra.
Comprendere l'errore del GPS
Nonostante l'enorme accuratezza degli orologi atomici presenti sui satelliti, il sistema GPS ha una precisione ottima ma non assoluta, pari in condizioni ottimali a 5 metri o anche meno. Questo dipende da alcuni limiti nella precisione della ricezione del segnale,
come in particolare il ritardo del segnale quando attraversa la ionosfera (ritardo che é¨ tanto maggiore quanto pié¹ il satellite é¨ inclinato verso l'orizzonte). Anche diversi valori di umidità o di pressione dell'aria possono introdurre un errore e quindi una perdita di precisione nel posizionamento. Infine, é¨ molto rilevante il problema del “rimbalzo†del segnale fra edifici, pareti rocciose, canali, boschi eccetera.
I ricevitori GPS solitamente effettuano una stima dell'errore. Ad esempio in Google Maps potete vedere un'area circolare blu pié¹ o meno grande attorno al pallino blu che indica la posizione. In una app dedicata come GPS Test é¨ indicata chiaramente la “accuracy†in metri. Negli screenshot pié¹ sotto potete notare come, appena aperta la app, l'errore stimato era di ben 32 metri; dopo aver fatto passare qualche secondo, l'errore é¨ sceso a un pié¹ accettabile +- 13 metri. Questo vuol dire che ci potremmo trovare in qualsiasi punto all'interno di un'area circolare con raggio di 13 metri e centro nelle coordinate fornite dal ricevitore.
éˆ importante essere consapevoli dell'errore GPS, soprattutto in situazioni in cui si cerca la massima precisione. Abbiamo visto pié¹ volte dei cercatori di geocache spostarsi magari di un solo passo in avanti o indietro per cercare di far coincidere le coordinate del ricevitore con quelle della cache cercata, senza comprendere come questo non abbia senso nel momento in cui il ricevitore stima un errore di ad esempio 8 metri. Vantaggi Oltre agli ovvi vantaggi derivanti dal suo uso (come la navigazione), vorremmo sottolineare due aspetti forse non immediati:
Come la radio, e a differenza invece delle comunicazioni via internet, il sistema GPS pué² essere utilizzato da un alto numero di persone senza intaccare la qualità del servizio. Se anche avessimo migliaia di ricevitori GPS in uno spazio relativamente piccolo, funzionerebbero tutti. Se invece pensiamo a migliaia di smartphone connessi a Youtube in uno spazio piccolo, la rete rallenta per tutti, e nessuno é¨ soddisfatto.
Il sistema GPS é¨ indipendente dalla ricezione telefonica o di internet. Questo vuol dire che possiamo ad esempio disattivare la connessione dati sul nostro smartphone (per risparmiare batteria durante un viaggio in bici), ma continuare a ricevere il segnale GPS.
Svantaggi
Attivare il ricevitore GPS in uno smartphone fa consumare molta batteria; per questo é¨ consigliabile procurarsi una batteria esterna per ricaricare il telefono in caso di necessità.
Altro svantaggio é¨ che il sistema é¨ totalmente in mano agli Stati Uniti, che hanno deciso di renderlo disponibile in tutto il mondo, ma potrebbero facilmente criptare i segnali, come accadeva fino al 1 maggio 2000. Per questo l'Unione Europea ha deciso di dotarsi di un sistema molto simile chiamato Galileo, che dovrebbe essere pienamente operativo entro il 2020; ricordiamo che esiste anche un sistema sovietico/russo chiamato GLONASS, e un sistema cinese chiamato BeiDou. I moderni ricevitori GPS sono in grado di ricevere segnali da tutti questi sistemi.
Un po' di storia II governo degli Stati Uniti é¨ il proprietario del sistema satellitare attualmente in uso, manteneva nel sistema GPS (fino al 01 maggio del 2000) un “errore indotto†chiamato SA (selective availability). Questo errore riduceva la possibilità di precisione del sistema a circa 100 metri di approssimazione ed in maniera casuale, rendendo molto difficili le letture precise della posizione. Soprattutto la ricerca di una posizione era difficoltosa in quanto all'errore generato dal sistema poteva aggiungersi la scarsità del numero di satelliti eventualmente ricevuti. Questa condizione ha favorito negli anni successivi lo sviluppo del sistema DGPS (Differential GPS) da connettere al GPS per aumentarne la precisione. Ad oggi questo sistema, che si basava anche su radiofari terrestri indice di fattori di correzione, non ha quasi pié¹ ragione di esistere, la precisione di un qualsiasi apparecchio arriva alla decina di metri (anche meno in alcuni casi) pié¹ che sufficienti per un utente comune. foto e articolo sono stai presi online.
