GPS

a cura di Sergio Focardi

Il sistema GPS permette in pratica di conoscere la posizione di un ricevitore sulla superficie della Terra. Se questo è mobile, come in molte applicazioni, trovandosi a bordo di un veicolo, GPS permette di individuare la strada in cui vi trovate, grazie ad una mappa ottenuta con opportune misurazioni e memorizzata su supporto magnetico. Potrà così guidarvi verso la meta prestabilita.

Per quanto riguarda l’emissione di segnali, GPS utilizza 24 satelliti e le relative stazioni di controllo: per determinare la posizione in cui ci troviamo dobbiamo essere dotati di un ricevitore GPS. A bordo dei satelliti si trovano orologi atomici, di alta precisione, il cui errore è di un secondo su un milione di anni. Dai satelliti, ad istanti prefissati viene inviato un segnale radio che porta tra le altre informazioni anche la posizione del satellite a quell’istante.Il ricevitore a terra utilizza i segnali provenienti dai tre satelliti più vicini dai quali calcola la propria posizione. Infatti conoscendo la differenza temporale tra l’emissione del segnale e l’istante in cui questo è ricevuto e la velocità con cui si propaga il segnale nell’atmosfera può trovare la distanza da ogni satellite. Conoscendo la distanza da tre punti di posizioni note, il ricevitore può calcolare la sua posizione sulla superficie terrestre.

Tutto questo sarebbe corretto se il ricevitore GPS possedesse un orologio atomico, cosa che non ha per motivi di costo. In pratica il ricevitore ha bisogno del segnale di un quarto satellite, con il quale, con un procedimento che non staremo a descrivere, sincronizza il proprio orologio con gli orologi atomici.Oggi è possibile, senza grosse difficoltà conoscere, mediante il GPS, la propria posizione sulla superficie della Terra con la precisione di 1-2 metri. In futuro si potrà scendere ad alcuni millimetri: avremo allora autovetture che viaggiano da sole senza nessuno che le guidi.

Già adesso abbiamo importanti applicazioni: sistemi che utilizzano il GPS installato a bordo di autovetture che in caso di incidente comunicano telefonicamente ad una centrale, che allerterà poi i mezzi di soccorso, il luogo esatto del sinistro; sistemi antirapina come quello di SERVIM (Cesena) che avvisano la centrale di controllo se il mezzo sorvegliato devia dalla rotta prestabilita.