Segnali GNSS
I segnali GNSS sono trasmissioni radio inviate dai satelliti per fornire informazioni di posizionamento, navigazione e temporizzazione ai ricevitori sulla Terra. Ciascuna costellazione GNSS, come GPS, Galileo, GLONASS o BeiDou, trasmette segnali a livello globale utilizzando frequenze e tecniche di modulazione specifiche. Alcune costellazioni GNSS offrono una copertura parziale, con un focus su regioni specifiche, tra cui QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), NAVIC (Indian Regional Navigation Satellite System/IRNSS) e KPS (Korean Positioning System).
Qual è il meccanismo dei segnali GNSS?
I segnali GNSS contengono tre componenti principali: l'onda portante, il codice a rumore pseudocasuale (PRN) e il messaggio di navigazione. L'onda portante trasmette il segnale nello spazio. Il codice PRN consente al ricevitore di identificare il satellite e misurare il tempo di viaggio del segnale. Il messaggio di navigazione fornisce i dati sull'orbita del satellite, le correzioni dell'orologio e lo stato del sistema.
Successivamente, i ricevitori GNSS utilizzano il ritardo temporale tra la trasmissione e la ricezione del segnale per calcolare la distanza. Ricevendo i segnali da almeno quattro satelliti, il ricevitore determina la sua posizione 3D e il tempo. Questo processo si basa su una temporizzazione estremamente precisa e su una qualità del segnale costante.
I sistemi GNSS trasmettono molteplici tipi di segnale per utenti differenti e diversi livelli di prestazioni. Ad esempio, il GPS trasmette L1 C/A per uso civile e L1 P(Y) per uso militare. Segnali modernizzati come GPS L2C e L5 migliorano la precisione e la robustezza.
Inoltre, Galileo trasmette segnali a servizio aperto come E1 e E5, supportando applicazioni ad alta precisione. Fornisce inoltre servizi crittografati per utenti autorizzati. GLONASS e BeiDou offrono strutture multi-segnale simili per le diverse esigenze degli utenti.
I segnali a doppia frequenza aiutano a correggere i ritardi ionosferici, una delle principali fonti di errore del GNSS. Migliorano inoltre la resistenza agli effetti di multi-path e alle interferenze del segnale. Il supporto a multi-frequenza è essenziale nel rilevamento topografico, nell'aviazione e nei sistemi autonomi.
La potenza del segnale, il tipo di modulazione e la struttura del codice influenzano il tempo di acquisizione e la precisione di tracciamento. I ricevitori devono adattarsi alle variazioni del segnale e alle interferenze per mantenere le prestazioni.
In conclusione, i segnali GNSS costituiscono la base dei sistemi di posizionamento basati su satellite. Forniscono dati precisi di tempo e posizione, supportando applicazioni critiche nei settori dei trasporti, della mappatura, dell'agricoltura e oltre.
Hai qualche domanda?
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.
