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Escursionista

ERRORI DEI SISTEMI GPS E CONSIGLI OPERATIVI


Per avere informazioni corrette dai sistemi gps occorre porre attenzione a varie cose che possono influenzare la qualità dei dati che forniscono.
Le considerazioni fatte sotto non valgono solo per il sistema Navstar gps ma anche per gli altri sistemi gps come Glonass ed il futuro Galileo con le opportune considerazioni del caso.

Abbiamo visto che il nostro palmare gps calcola la sua posizione a partire dalla distanza dei satelliti.

Questa distanza viene calcolata supponendo costante la velocita' del segnale, la radiazione elettromagnetica, e misurando il tempo che intercorrerre fra emissione e ricezione del segnale.

Poi con una semplice moltiplicazione calcola la distanza.



1) ERRORI DI ORIGINE ATMOSFERICA E IONOSFERICA

IONOSFERAflare immageLa velocita' della radiazione elettromagnetica in atmosfera puo' essere influenzata dalla presenza di vapore acqueo nella troposfera ma, maggiormente, dalla presenza di attivita' elettrica nella ionosfera.

La ionosfera è influenzata dall'attivita' solare, ciclica, con periodo di undici anni, e dai brillamenti solari, improvvisi ed imprevedibili.

Questi disturbi atmosferici vanno a modificare la velocita' del segnale aumentando l'errore commesso dal gps.
Il ricevitore gps non è in grado di valutare quest'errore ma sistemi di correzione differenziali come il WAAS (Usa) o EGNOS (Europa) possono tenerne conto.



2) DILUIZIONE DELLA PRECISIONE (DOP)

La disposizione nel cielo dei satelliti "visibili" dal palmare gps determina un errore geometrico. Immagine errore DOP

Piu' i satelliti sono raggruppati vicini fra di loro e maggiore sara' quest'errore.

Il DOP, diluizione di precisione, viene stimato dal gps ed entra a far parte dei parametri che determinano l'errore minimo commesso indicato dal palmare gps stesso.
L'errore DOP puo' essere ridotto spostandosi in modo da avere piu' cielo libero e "vedere" altri satelliti prima coperti oppure aspettando che i satelliti in vista si spostino in una configurazione migliore.



3) MULTIPATH

Immagine errore multipathLa presenza di superfici piatte estese in prossimita' del ricevitore gps puo' essere fonte d'errore

Il segnale dei satelliti puo' riflettersi su queste e raggiungere il ricevitore seguendo un percorso piu' lungo della reale distanza dai satelliti.
E' bene mantenersi a distanza di pareti rocciose, muri estesi, laghi, che potrebbero provocare questo problema,
Il ricevitore gps non è in grado di valutare quest'errore.



4) COPERTURA DEL CIELO

Immagine di un bosco fittoIn alcune situazioni i segnali gps possono avere difficolta' a raggiungere il ricevitore.

Boschi con fronde folte e, nel caso, bagnate dalla pioggia, coperture nuvolose spesse e dense, forti nevicate, ambienti chiusi come grotte, edifici o gole possono ridurre o annullare  i segnali gps che raggiungono il ricevitore.

Questo peggiora la qualita' del posizionamento o, addirittura, puo' renderla impossibile.
La sola soluzione e' quella di cercare di spostarsi in aree con maggior visibilita' del cielo per migliorare il segnale ricevuto ed aggiungere altri satelliti a quelli visibili.



5) EFFIMERIDI INCOMPLETE O TROPPO VECCHIE

Ogni ricevitore gps deve conoscere in modo preciso la posizione dei satelliti per poter calcolare la propria.

Ogni satellite trasmette l'almanacco (posizione orbitale approssimata) di tutti i satelliti e le proprie effimeridi (posizione orbitale accurata) ogni 30 secondi (Navstar Gps).Immagine di un satellite che trasmette dati

Se il ricevitore gps e' stato spento per molto tempo oppure era in un posto lontano da dove viene riacceso occorreranno almeno 12,5 minuti per fare la nuova acquisizione delle effimeridi di tutti i satelliti (Navstar Gps). Ma questo e' il tempo minimo supponendo che il gps riesca ad acquisire tutti i dati alla prima trasmissione. Cosa improbabile.
Fino a quando il gps non avra' tutte le nuove effimeridi il posizionamento sara' affetto da errori che tenderanno a ridursi con la progressiva acquisizione delle nuove effimeridi.
Quest'errore puo' essere evitato facilmente accendendo sempre il ricevitore gps almeno mezzora prima di usarlo.



6) TRASPORTO DEL GPS

zaino con gpsTenere il gps in fondo allo zaino con tutta la roba sopra ed il nostro corpo che copre mezzo cielo visibile non e' una buona abitudine.

Conviene sistemarlo in alto nello zaino, ad esempio nella cappelliera sopra lo zaino stesso oppure agganciato in alto su uno spallaccio.

Ovviamente anche tenerlo in mano per la consultazione da al gps una buona visione del cielo.

In generale è sempre consigliabile allacciarlo al polso o allo zaino con un laccetto per evitare cadute indesiderate.


7) CARTA E BUSSOLA

CartaPer molti motivi il gps potrebbe non essere utilizzabile. In questo caso carta e bussola sono un valido aiuto.
E' importante aver sempre a disposizione la carta della zona, una bussola da orientamento e saperle usare correttamente.


Un esempio di indisponibilita' del segnale gps si e' avuto dal 2 al 15 ottobre 2015 in Scozia.

E' stato spento il sistema gps dalle organizzazioni militari per permettere le manovre congiunte della Nato in piena sicurezza.



8) BATTERIE

BatterieLe batterie possono scaricarsi o guastarsi.
Occorre portare sempre con se un cambio di batterie efficienti.

In caso di temperature rigide cercare di tenere le batterie di ricambio ed il gps stesso al caldo vicino al nostro corpo, il freddo degrada rapidamente la carica delle batterie.


9) AGGIORNAMENTI SOFTWARE DEL GPS

gpsNel software del gps potrebbero esserci dei problemi.
E' utile effettuare periodicamente gli aggiornamenti software del gps.

Il software interno del gps viene testato completamente nelle funzioni principali ma con il passare del tempo il costruttore rileva e corregge anche eventuali problemi secondari via via che vengono rilevati. inoltre possono essere implementate nuove funzionalita' o migliorate quelle presenti.
Per questo è bene verificare la disponibilita' ed installare eventuali aggiornamenti periodicamente.


egnosNOTA: Il sistema EGNOS
Si tratta di un sistema per rilevare gli errori provocati in ogni istante da atmosfera e ionosfera.
E' un sistema a livello europeo (Waas per gli USA e Msas per il giappone) composto da dei satelliti e delle basi a terra che in ogni momento rilevano gli errori reali provocati dall'atmosfera e li trasmettono ai nostri ricevitori migliorando il posizionamento fino a 3 m per la posizione e 5 per l'altitudine.
Puo' essere attivato sul ricevitor gps Garmin attivando "Differential Gps".
In questo caso sulle barre dell'intensita' del segnale dei satelliti appare una "D".
In generale non e' conveniente attivarlo per uso escursionistico se non per marcare un waypoint con particolare precisione (attendere un po' di tempo dopo aver attivato Egnos prima di marcare il punto).
Da notare che con Egnos attivo il gps e' piu' lento a calcolare le posizioni e consuma piu' batteria.


Per approfondire l'argomento:

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