Sistemi Globali di Navigazione Satellitare (GNSS)
Che cos’è il GNSS?
I Sistemi Globali di Navigazione Satellitare (in inglese Global Navigation Satellite Systems GNSS) sono una costellazione di satelliti che forniscono dati di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT) a livello globale. Questi sistemi utilizzano una rete di satelliti che circondano la Terra, emettendo segnali ricevuti dai ricevitori GNSS al suolo. Il ricevitore può determinare la sua posizione precisa calcolando il tempo di viaggio del segnale fino al ricevitore e le posizioni conosciute dei satelliti.
Distinzione tra Sistemi di Navigazione Satellitare e GNSS
Distinguendo tra Sistemi di Navigazione Satellitare e GNSS, i primi denotano sistemi individuali come il GPS, mentre i secondi comprendono più sistemi globali e regionali. GNSS include GPS (USA), GLONASS (Russia), BeiDou (Cina) e Galileo (Europa), garantendo copertura globale e ridondanza per l’accessibilità di informazioni PNT accurate.
Panoramica dei Sistemi Globali Operativi
I principali sistemi globali operativi all’interno del framework GNSS sono GPS, GLONASS, BeiDou e Galileo:
| Sistema | Origine | Descrizione |
|---|---|---|
| GPS (Sistema di Posizionamento Globale) | Stati Uniti | Il sistema GNSS più noto e utilizzato, sviluppato e gestito dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Fornisce dati di posizionamento e navigazione precisi attraverso una rete di satelliti che orbitano la Terra e trasmettono segnali continuamente |
| GLONASS (Sistema Globale di Navigazione Satellitare) | Russia | Controparte russa del GPS, funziona in modo simile con una costellazione di satelliti che trasmettono segnali ai ricevitori sulla Terra. Offre copertura globale con un focus sulle regioni settentrionali |
| BeiDou | Cina | Sistema di navigazione satellitare della Cina, inizialmente avviato come sistema regionale ma evolutosi in un sistema globale noto come BeiDou-3. Fornisce principalmente copertura in Asia, ma si è espanso per includere la copertura globale, offrendo capacità simili a GPS e GLONASS |
| Galileo | Unione Europea | Il sistema di navigazione globale dell’Unione Europea mira a fornire un sistema di navigazione satellitare indipendente e affidabile per uso civile. È ancora in fase di completo dispiegamento ma già offre servizi di posizionamento e di cronometraggio agli utenti in tutto il mondo |
Sistemi di Navigazione Regionali
I Sistemi di Navigazione Regionali aumentano l’efficacia del GNSS in aree specifiche:
- NavIC (Navigazione con la Costellazione Indiana): il sistema dell’India copre l’Oceano Indiano e le regioni limitrofe, migliorando l’accuratezza e la disponibilità della navigazione.
- QZSS (Sistema Satellitare Quasi-Zenit): il sistema del Giappone migliora la copertura GPS in Asia-Oceania, specialmente nelle aree urbane e nelle zone con visibilità ridotta.
Questi sistemi regionali potenziano l’efficacia del GNSS migliorando l’accuratezza e la disponibilità nelle loro rispettive aree.
Classificazione dei GNSS
I GNSS possono essere classificati in generazioni basate sulle capacità:
- GNSS-1 (Prima Generazione): Comprende GPS e GLONASS, inizialmente sviluppati per scopi militari ma ora utilizzati per applicazioni civili a livello globale, potenziati da sistemi come SBAS e GBAS per migliorare l’accuratezza e l’affidabilità.
- GNSS-2 (Seconda Generazione): Caratterizzata da sistemi di navigazione satellitare civili completamente indipendenti esemplificati da Galileo, che offrono maggiore accuratezza e disponibilità, incorporando sistemi di potenziamento basati a terra per migliorare l’accuratezza dei dati.
Applicazioni dei GNSS
Le applicazioni dei GNSS spaziano in vari settori, inclusi militare, civile e domini emergenti:
| Settore | Applicazione | Descrizione |
|---|---|---|
| Militare | Navigazione | Il GNSS fornisce posizionamento e navigazione precisi per permettere alle forze militari di operare efficacemente in vari ambienti |
| Mira | Il GNSS aiuta a guidare missili e armi con alta precisione | |
| Ricognizione | Il GNSS supporta la raccolta di intelligence abilitando il tracciamento preciso delle posizioni | |
| Civile | Sistemi di navigazione | Il GNSS è utilizzato nei sistemi di navigazione di auto, aerei e navi per la pianificazione del percorso e la guida |
| Topografia e cartografia | Il GNSS aiuta a creare mappe accurate e a misurare le caratteristiche del terreno | |
| Geodesia | Il GNSS contribuisce allo studio della forma e delle dimensioni della Terra | |
| Agricoltura di precisione | Il GNSS permette agli agricoltori di ottimizzare l’uso delle risorse (fertilizzanti, pesticidi) fornendo posizionamenti accurati per trattori e attrezzature | |
| Trasporti | Il GNSS è usato per il monitoraggio dei veicoli, la gestione delle flotte e l’ottimizzazione della logistica | |
| Elettronica di consumo | Smartphone e dispositivi indossabili incorporano spesso il GNSS per servizi basati sulla localizzazione | |
| Emergenti | Veicoli autonomi | Il GNSS fornisce posizionamento e navigazione precisi, cruciali per le auto a guida autonoma |
| Ricerca e soccorso | Il GNSS aiuta a localizzare individui smarriti o isolati | |
| Gestione dei disastri | Il GNSS aiuta a tracciare disastri e coordinare gli sforzi di soccorso | |
| Tracciamento degli asset | Il GNSS permette il tracciamento in tempo reale di beni di valore come carichi o attrezzature | |
| Città intelligenti | Il GNSS contribuisce allo sviluppo di sistemi di trasporto intelligenti, ottimizzando il flusso del traffico e la gestione delle risorse |
Riferimenti
- “A Beginner’s Guide to GNSS in Europe” (PDF). IFATCA.
- “Galileo General Introduction – Navipedia”. gssc.esa.int.
- “GNSS signal – Navipedia”. gssc.esa.int.
- “IRNSS Programme – ISRO”. www.isro.gov.in.
- Satellite navigation – Wikipedia
- What are Global Navigation Satellite Systems? | NovAtel
- GNSS – Global Navigation Satellite System
- Global Navigation Satellite System (GNSS) and satellite navigation explained