Guadagno dell'antenna
Il guadagno dell'antenna si riferisce alla capacità dell'antenna di focalizzare l'energia del segnale in direzioni specifiche, influenzando direttamente la qualità della ricezione del segnale. Un guadagno più elevato migliora la sensibilità e il rapporto segnale/rumore, specialmente in ambienti difficili.
Innanzitutto, le antenne GNSS presentano solitamente un guadagno da basso a moderato, consentendo loro di ricevere segnali da più satelliti distribuiti nel cielo. A differenza delle antenne direzionali, queste utilizzano un diagramma omnidirezionale o emisferico. L'energia del segnale viene quindi misurata in decibel rispetto a un radiatore isotropico (dBi). Un valore dBi più elevato indica che l'antenna focalizza l'energia in modo più efficace. Le antenne GNSS si collocano solitamente in un intervallo compreso tra 0 dBi e 5 dBi. Il guadagno influisce inoltre sul diagramma di ricezione dell'antenna. Un'antenna ben progettata garantisce un guadagno uniforme su tutto l'emisfero superiore, consentendo un tracciamento affidabile dei satelliti a diverse elevazioni.
Inoltre, le prestazioni in termini di guadagno dipendono dal tipo di antenna e dall'applicazione. Le antenne di grado geodetico offrono un guadagno stabile e un basso rumore, garantendo prestazioni costanti su lunghe sessioni di osservazione. L'uniformità del guadagno contribuisce inoltre a ridurre gli effetti dei percorsi multipli (multipath). Le antenne con basso guadagno in prossimità dell'orizzonte respingono i segnali riflessi da edifici e terreno, migliorando la precisione della misurazione.
È fondamentale bilanciare il guadagno e la forma del diagramma di radiazione. Un incremento eccessivo del guadagno potrebbe restringere il fascio di ricezione, riducendo la visibilità dei satelliti vicino all'orizzonte. Il guadagno dipende inoltre dalla struttura interna dell'antenna. Le antenne a patch, a elica quadrifilare e a choke-ring offrono caratteristiche di guadagno differenti. Il tipo a choke-ring, ad esempio, combina un guadagno stabile e la reiezione dei cammini multipli. I produttori forniscono specifiche di guadagno e diagrammi di radiazione, che aiutano gli utenti a selezionare i modelli più idonei per le proprie applicazioni. Dati di guadagno accurati sono essenziali per modellare le prestazioni dell'antenna nell'elaborazione GNSS.
Comprendere il comportamento del guadagno consente di ottimizzare le prestazioni del ricevitore in svariati contesti operativi. La scelta del modello appropriato assicura dati GNSS affidabili in ogni condizione.
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Quali sono le frequenze e i segnali GNSS?
▶︎ GPS
Segnali e frequenze
L1 C/A → 1575,42 MHz
L1C → 1575,42 MHz
L2 C → 1227,6 MHz
L2 P → 1227,6 MHz
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ GLONASS
Segnali e frequenze
L1 C/A → 1598,0625-1609,3125 MHz
L2 C → 1242,9375-1251,6875 MHz
L2 P → 1242,9375-1251,6875 MHz
L3 → OC 1202,025
▶︎ GALILEO
Segnali e frequenze
E1 → 1575,42 MHz
E5a → 1176,45 MHz
E5b → 1207,14 MHz
E5 AltBOC → 1191,795 MHz
E6 → 1278,75 MHz
▶︎ BeiDou
Segnali e frequenze
B1I → 1561,098 MHz
B2I → 1207,14 MHz
B3I → 1268,52 MHz
B1C → 1575,42 MHz
B2a → 1176,45 MHz
B2b → 1207,14 MHz
▶︎ NAVIC
Segnali e frequenze
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ SBAS
Segnali e frequenze
L1 → 1575,42 MHz
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ QZSS
L1 C/A → 1575,42 MHz
L1 C → 1575,42 MHz
L1S → 1575,42 MHz
L2C → 1227,6 MHz
L5 → 1176,45 MHz
L6 → 1278,75 MHz
Cos'è il post-processing GNSS?
Il post-processing GNSS, o PPK, è un approccio in cui le misurazioni dei dati GNSS grezzi registrate su un ricevitore GNSS vengono elaborate dopo l'attività di acquisizione dei dati. Possono essere combinate con altre fonti di misurazioni GNSS per fornire la traiettoria cinematica più completa e accurata per quel ricevitore GNSS, anche negli ambienti più complessi.
Queste altre fonti possono essere stazioni di riferimento GNSS locali situate presso o vicino al progetto di acquisizione dati, oppure stazioni di riferimento a funzionamento continuo (CORS) esistenti, solitamente offerte da agenzie governative e/o fornitori di reti CORS commerciali.
Un software Post-Processing Kinematic (PPK) può avvalersi delle informazioni sull'orbita e sull'orologio dei satelliti GNSS liberamente disponibili, per contribuire a migliorare ulteriormente la precisione. Il PPK consente la determinazione precisa della posizione di una stazione base GNSS locale in un datum di riferimento di coordinate globali assolute, che viene utilizzato.
Il software PPK è inoltre in grado di gestire trasformazioni complesse tra diversi sistemi di riferimento coordinato a supporto di progetti ingegneristici.
In altre parole, consente di apportare correzioni, migliora l’accuratezza del progetto e può persino correggere eventuali perdite di dati o errori verificatisi durante il rilevamento o l’installazione dopo la missione.
Quale antenna GNSS funziona meglio per RTK, PPP e PPK?
Il tipo migliore di antenna GNSS per RTK (Real-Time Kinematic), PPP (Precise Point Positioning) e PPK (Post-Processed Kinematic) dipende dai requisiti di precisione, dall'ambiente e dall'applicazione. Tuttavia, determinate caratteristiche e tipologie di antenna offrono costantemente prestazioni migliori nei flussi di lavoro GNSS ad alta precisione.
| Applicazione | Il miglior tipo di antenna | Note |
|---|---|---|
| RTK (rover/base) | Di precisione topografica o ad anello di strozzamento | Anello di strozzamento per la base; di precisione topografica per il rover |
| PPK (UAV, mappatura mobile)
PPP (statico o dinamico) |
Di precisione topografica o elicoidale
Di precisione topografica o ad anello di strozzamento |
Compatto e con una buona gestione del PCV
Un centro di fase stabile è fondamentale |
Se state lavorando con soluzioni GNSS/INS di SBG Systems, utilizzate antenne ufficialmente raccomandate o testate per la compatibilità con le capacità del ricevitore GNSS del vostro sistema (ad esempio, multi-banda/multi-costellazione) per garantire risultati ottimali nei flussi di lavoro RTK, PPP e PPK.
