Nella navigazione, l'orientamento si riferisce alla direzione in cui un veicolo o una nave è puntato rispetto a una direzione di riferimento, tipicamente il nord vero o il nord magnetico. È espresso in gradi, che vanno da 0° a 360°, con 0° (o 360°) che indica il nord vero. L'orientamento è distinto dalla rotta, che è il percorso effettivo sul terreno, e dal rilevamento, che si riferisce alla direzione da un punto all'altro. Quindi è importante scegliere il metodo di orientamento corretto.
Quando il GPS non è disponibile
In molte applicazioni, il magnetometro è l'unico modo affidabile per ottenere un buon rilevamento della direzione.
L'utilizzo di magnetometri per il rilevamento della direzione garantisce un'accuratezza ragionevole quando si soddisfano condizioni specifiche.
Innanzitutto, è essenziale eseguire una calibrazione magnetica adeguata con il sensore installato nella sua configurazione finale. Questo processo mappa il campo magnetico circostante e tiene conto di eventuali disturbi in prossimità del dispositivo.
Inoltre, posizionare il sensore lontano da interferenze magnetiche interne—come alimentatori switching, linee elettriche e magneti—contribuisce a mantenere l'accuratezza. Infine, è fondamentale far funzionare il sensore in un ambiente magnetico stabile.
La gestione di disturbi magnetici a breve termine previsti è fattibile, ma prevenire deviazioni a lungo termine rimane cruciale per garantire prestazioni affidabili.
Metodo di heading nelle applicazioni automotive
L'utilizzo di questa modalità è possibile solo quando è disponibile una correzione GPS/GNSS. Questa modalità implica una certa velocità per ottenere una stima della direzione. Richiede inoltre che il veicolo vada avanti, senza alcuno slittamento laterale.
Ad esempio, l'utilizzo della rotta GPS/GNSS su un aereo otterrebbe una direzione errata se l'aereo stesse andando alla deriva a causa del vento laterale. La rotta GPS/GNSS è raccomandata per le applicazioni automobilistiche.
In caso di dinamiche elevate
L'utilizzo di questa modalità è possibile solo quando è disponibile una correzione GPS/GNSS. Si basa solo sui sensori inerziali e GPS/GNSS, quindi non ci sono vincoli meccanici o magnetici.
La direzione rimane precisa durante accelerazioni frequenti e significative, come le curve. Tuttavia, quando il sensore funziona a velocità costante o rimane fermo, si basa esclusivamente sui giroscopi, causando la deriva della direzione in modo puramente inerziale.
In caso di dinamiche ridotte
La direzione reale GPS/GNSS si ottiene utilizzando due antenne sullo stesso ricevitore GPS/GNSS. Questo metodo utilizza due antenne GPS/GNSS per fornire posizione, velocità e un angolo di direzione reale valido, anche quando è fermo.
Vantaggi del GNSS a doppia antenna:
- Funziona quando è fermo: non è necessario muoversi o avere accelerazioni
- Senza calibrazione: non è necessaria alcuna calibrazione e non devi preoccuparti di disturbi magnetici
- È la soluzione più precisa
- Ma è molto più sensibile alle condizioni GPS/GNSS rispetto ai sistemi a singola antenna. Dovrebbe essere utilizzato in condizioni di cielo aperto per prestazioni ottimali.
Quale metodo di heading per quali condizioni?
| Condizioni | Metodo raccomandato |
| Settore automobilistico | Corso GPS |
| Navale | GNSS a doppia antenna |
| Sottomarino | Magnetometri |
| Aerotrasportato | GNSS a doppia antenna |
| Racing/Sport | GPS + Accelerometri |
