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Frequenze GNSS
Le frequenze GNSS si riferiscono alle specifiche bande di frequenza radio utilizzate dai sistemi di navigazione satellitare per trasmettere segnali ai ricevitori sulla Terra. Questi segnali trasportano informazioni essenziali per il calcolo di posizione, velocità e tempo. Ciascuna costellazione GNSS, come GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou, utilizza il proprio set di frequenze.
GPS
Innanzitutto, la costellazione GPS trasmette su L1 (1560.000–1590.000 MHz), L2 (1212.000–1242.000 MHz) e L5 (1166.220–1186.680 MHz). La banda L1 trasporta i principali segnali di posizionamento civile, mentre L2 e L5 migliorano la precisione di posizionamento, la robustezza del segnale e le capacità di correzione ionosferica. Insieme, queste frequenze consentono una navigazione affidabile in un'ampia gamma di applicazioni.
GLONASS
Il sistema GLONASS utilizza sia segnali FDMA (Frequency Division Multiple Access) sia segnali CDMA (Code Division Multiple Access), di più recente introduzione. I suoi servizi FDMA operano sulle bande G1 (1598,063–1605,370 MHz) e G2 (1242,938–1248,625 MHz), mentre i segnali CDMA occupano le bande G1a (1595,995–1605,995 MHz), G2a (1241,060–1255,060 MHz) e G3 (1191,795–1212,255 MHz). Questa architettura ibrida migliora l’interoperabilità con altri sistemi globali di navigazione satellitare, mantenendo al contempo la compatibilità con i ricevitori di vecchia generazione.
Galileo
Il sistema europeo Galileo trasmette su E1 (1563.144–1587.696 MHz), E5a (1166.220–1186.680 MHz), E5 AltBOC (1166.220–1217.370 MHz), E5b (1196.910–1217.370 MHz) ed E6 (1258.290–1299.210 MHz). Diversi di questi segnali si sovrappongono alle frequenze GPS, facilitando il posizionamento multi-costellazione e fornendo al contempo servizi commerciali e di sicurezza della vita umana ad alta precisione.
Nota: i valori rappresentano i limiti inferiore e superiore di ciascuna banda.
BeiDou
Il sistema di navigazione cinese BeiDou trasmette su B1I (1559,052–1563,144 MHz), B1C (1559,052–1591,788 MHz), B2a (1166,220–1186,680 MHz), B2/B2b (1197,000–1217,000 MHz) e B3I (1258,290–1278,750 MHz). Queste bande a frequenze multiple migliorano la precisione di posizionamento, incrementano la disponibilità del segnale e garantiscono l'interoperabilità con altre costellazioni GNSS.
QZSS
Il Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) giapponese integra la copertura GPS sulla regione Asia-Pacifico trasmettendo su L1 (1573.420–1577.420 MHz), L2 (1226.577–1228.623 MHz), L5 (1166.220–1186.680 MHz) ed L6 (1257.750–1299.750 MHz). Il segnale L6 è dedicato a servizi di potenziamento e correzione ad alta precisione.
NavIC
Il sistema indiano NavIC (IRNSS) trasmette sulla banda L5 (1164,450–1188,450 MHz) e sulla banda S (2476,030–2508,300 MHz). A differenza di altre costellazioni globali, NavIC utilizza in modo esclusivo la banda S, fornendo servizi affidabili di posizionamento e navigazione a livello regionale in tutta l’India e nelle regioni circostanti.
SBAS
Infine, i sistemi di potenziamento basati su satellite (SBAS) come WAAS ed EGNOS trasmettono messaggi di correzione su L1 (1574,397–1576,443 MHz) e L5 (1166,220–1186,680 MHz). Questi segnali di potenziamento migliorano la precisione, l'integrità e la disponibilità del posizionamento trasmettendo correzioni in tempo reale per gli utenti GNSS. Inoltre, i servizi di correzione in banda L dedicati (1539,000–1559,000 MHz) sono ampiamente utilizzati per fornire dati di correzione GNSS ad alta precisione tramite il Precise Point Positioning (PPP) in tutto il mondo.
I ricevitori a doppia frequenza o multifrequenza utilizzano due o più bande per correggere gli errori di segnale. Ad esempio, attenuano i ritardi ionosferici e migliorano la precisione. Ciò li rende adatti per applicazioni ad alta precisione. Inoltre, i moderni ricevitori GNSS combinano i segnali di più costellazioni. Questa capacità multi-costellazione migliora l'affidabilità del posizionamento, specialmente in ambienti con ostacoli.
Anche la modulazione e la codifica del segnale variano tra le frequenze. Ciascuna frequenza trasporta codici unici che aiutano a distinguere tra i satelliti. Queste differenze migliorano le prestazioni di tracciamento e la correzione degli errori.
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Cosa significa GPS?
Il GPS (Global Positioning System) è un sistema di navigazione satellitare che fornisce informazioni su posizione, velocità e tempo preciso ovunque sulla Terra, in qualsiasi condizione atmosferica, purché vi sia una linea di vista libera verso quattro o più satelliti GPS.
Sviluppato e gestito dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, il GPS è costituito da tre segmenti:
- Segmento spaziale: una costellazione composta da almeno 24 satelliti in orbita attorno alla Terra.
- Segmento di controllo: stazioni di terra che monitorano, controllano e provvedono alla manutenzione dei satelliti.
- Segmento utente: ricevitori GPS (in smartphone, auto, velivoli, navi, ecc.) che calcolano la posizione utilizzando i segnali provenienti dai satelliti.
