I segnali GNSS sono trasmissioni radio inviate dai satelliti per fornire informazioni di posizionamento, navigazione e temporizzazione ai ricevitori sulla Terra. Ogni 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?
GNSS contengono tre componenti principali: l’onda portante, il codice di rumore pseudocasuale (PRN) e il messaggio di navigazione. L’onda portante trasmette il segnale attraverso lo spazio. Il codice PRN consente al ricevitore di identificare il satellite e misurare il tempo di percorrenza del segnale. Il messaggio di navigazione fornisce i dati sull’orbita del satellite, le correzioni dell’orologio e lo stato del sistema.
Successivamente, GNSS utilizzano il ritardo temporale tra la trasmissione e la ricezione del segnale per calcolare la distanza. Ricevendo segnali da almeno quattro satelliti, il ricevitore determina la propria posizione tridimensionale e l’ora. Questo processo si basa su una sincronizzazione estremamente accurata e su una qualità del segnale costante.
GNSS trasmettono diversi tipi di segnali per diversi utenti e livelli di prestazione. Ad esempio, il GPS trasmette il segnale L1 C/A per uso civile e il segnale L1 P(Y) per uso militare. I segnali modernizzati come il GPS L2C e L5 migliorano la precisione e la robustezza.
Inoltre, Galileo trasmette segnali del servizio aperto come E1 ed E5, supportando applicazioni ad alta precisione. Fornisce anche servizi crittografati per utenti autorizzati. GLONASS e BeiDou offrono strutture multisegnale simili per le diverse esigenze degli utenti.
I segnali a doppia frequenza aiutano a correggere i ritardi ionosferici, una delle principali fonti GNSS . Migliorano inoltre la resistenza agli effetti multipath e alle interferenze di segnale. Il supporto multifrequenza è essenziale nei settori della topografia, dell’aviazione e dei sistemi autonomi.
L’intensità 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, GNSS costituiscono la base dei sistemi di posizionamento satellitari. Forniscono dati precisi relativi alla sincronizzazione e alla posizione, supportando applicazioni critiche nei settori dei trasporti, della cartografia, dell’agricoltura e in molti altri ambiti.
Ha delle domande?
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 difficili.
Queste altre fonti possono essere una stazione base GNSS locale presso o vicino al progetto di acquisizione dati, oppure stazioni di riferimento operative continue (CORS) esistenti, tipicamente 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 può anche supportare trasformazioni complesse tra diversi sistemi di riferimento di coordinate a supporto di progetti di ingegneria.
In altre parole, consente di accedere alle correzioni, migliora l'accuratezza del progetto e può persino riparare perdite di dati o errori durante il rilievo 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 accuratezza, dall'ambiente e dall'applicazione. Tuttavia, alcune caratteristiche e tipi di antenna offrono costantemente prestazioni migliori nei flussi di lavoro GNSS ad alta precisione.
| Applicazione | Miglior tipo di antenna | Note |
|---|---|---|
| RTK (rover/base) | Di grado topografico o con anello di strozzatura | Choke ring per la base; livello topografico per il rover |
| PPK (UAV, mobile mapping)
PPP (statico o dinamico) |
Di grado topografico o elicoidale
Di grado topografico o con anello di strozzatura |
Compatto con buona gestione PCV
Il centro di fase stabile è fondamentale |
Se sta lavorando con le soluzioni GNSS/INS di SBG Systems, utilizzi antenne ufficialmente raccomandate o testate per la compatibilità con le capacità del ricevitore GNSS del suo sistema (ad esempio, multi-banda/multi-costellazione) per garantire risultati ottimali nei flussi di lavoro RTK, PPP e PPK.
