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Frequenze GNSS
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 della posizione, della velocità e del tempo. Ogni GNSS — come GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou — utilizza una propria serie di frequenze.
GPS
In primo luogo, la costellazione GPS trasmette sulle bande L1 (1560,000–1590,000 MHz), L2 (1212,000–1242,000 MHz) e L5 (1166,220–1186,680 MHz). La banda L1 trasporta i segnali di posizionamento civili primari, mentre le bande 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) che 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 sulle frequenze 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). Molti di questi segnali si sovrappongono alle frequenze GPS, facilitando il posizionamento multiconstelazione e fornendo al contempo servizi commerciali e di sicurezza della vita ad alta precisione.
Nota: i valori indicano i limiti inferiore e superiore di ciascuna banda.
BeiDou
Il sistema di navigazione cinese BeiDou trasmette sulle frequenze 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 di frequenza multiple migliorano la precisione di posizionamento, aumentano la disponibilità del segnale e garantiscono l’interoperabilità con altre GNSS .
QZSS
Il sistema satellitare giapponese Quasi-Zenith (QZSS) integra la copertura del GPS nella regione Asia-Pacifico trasmettendo sulle frequenze L1 (1573,420–1577,420 MHz), L2 (1226,577–1228,623 MHz), L5 (1166,220–1186,680 MHz) e L6 (1257,750–1299,750 MHz). Il segnale L6 è dedicato ai 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 satellitare (SBAS), quali WAAS ed EGNOS, trasmettono messaggi di correzione sulle bande 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 agli GNSS . Inoltre, i servizi di correzione dedicati in banda L (1539,000–1559,000 MHz) sono ampiamente utilizzati per fornire il posizionamento puntuale preciso (PPP) e altri dati GNSS ad alta precisione in tutto il mondo.
I ricevitori a doppia o multipla frequenza utilizzano due o più bande per correggere gli errori di segnale. Ad esempio, mitigano i ritardi ionosferici e migliorano la precisione. Ciò li rende adatti ad applicazioni ad alta precisione. Inoltre, GNSS moderni GNSS combinano segnali provenienti da 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 a seconda delle frequenze. Ogni frequenza trasporta codici univoci che aiutano a distinguere i satelliti. Queste differenze migliorano le prestazioni di tracciamento e la correzione degli errori.
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Cosa significa GPS?
GPS (Global Positioning System) è un sistema di navigazione satellitare che fornisce informazioni su posizione, velocità e tempo preciso ovunque sulla Terra, in tutte le condizioni meteorologiche, purché ci sia una linea di vista senza ostacoli 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 di almeno 24 satelliti in orbita attorno alla Terra.
- Segmento di Controllo: stazioni di terra che monitorano, controllano e mantengono i satelliti.
- Segmento Utente: ricevitori GPS (in smartphone, auto, aerei, navi, ecc.) che calcolano la posizione utilizzando i segnali provenienti dai satelliti.
