Localizzazione GPS

[leoben]

Questa è una curiosità che mi porto dietro da tempo ma che non ho mai avuto modo di approfondire.
Ultimamente c'è stato il boom dei navigatori satellitari, non solo per auto ma anche (e soprattutto) per telefonini. Ammetto che anch'io mi sono fatto prendere dalla curiosità ed ho acquistato un ricevitore gps per il mio symbian.
Il mio quesito riguarda proprio questo. Nelle varie caratteristiche di ogni ricevitore c'è il nr. di canali. E se non sbaglio è il numero di segnali che il ricevitore può captare in contemporanea (giusto, vero??? ).
Mi era capitato di leggere tempo fa (ma vado un po' alla cieca) che per avere una corretta localizzazione erano sufficienti 3 segnali che, correttamente interpolati, davano l'esatta posizione.
A questo punto qualcuno mi sa dire a cosa serve avere un gps che riceve 32 canali???
Col Tomtom sono riuscito a ricevere contemporaneamente al max 7-8 segnali in spazio aperto. Immagino che in città fra i palazzi tale numero si riduca ulteriormente, per cui a maggior ragione non vedo l'utilità di avere tutti quei canali in surplus!!!
O forse, una volta che il ricevitore ha "agganciato" un satellite, non ha modo di sganciarsi per acquisirne un altro???

[aledevasto]

http://www.hwupgrade.it/forum/showpo...35&postcount=9


Io mi domando:
Ma non ci sono neanche 32 satelliti attivi!!! ce ne sono 21 operativi e 3 di riserva...
IMHO è meglio avere meno canali disponibili ma un buon hardware per il calcolo della posizione piuttosto che 32 canali dei quali solo 7 o 8 (nella migliore dell'ipotesi) accessibili all'utente... (considerato poi che la linea d'orizzonte te ne leva via pure altri...)

Alessio

[leoben]

Grazie!

Avevo cercato ovunque ma non nella sezione palmari

Quindi la mia idea era giusta: conta molto più l'hardware del gps che il numero dei canali! Da 4 in su, la localizzazione è assicurata!

[p.NiGhTmArE]

esatto
3 canali: localizzazione 2d
4 canali: localizzazione 3d

ovviamente con solo 3 canali la precisione è minima. in ogni caso qualsiasi gps riceve almeno 12 canali.

[Hal2001]

Originariamente inviato da p.NiGhTmArE

in ogni caso qualsiasi gps riceve almeno 12 canali.

Ve ne sono anche che ricevono al massimo da 8.

[p.NiGhTmArE]

è vero
alcuni moduli bluetooth

[TXFW]

Io..... aggiungerei qualche dato (in questa sezione si puo').

I canali sono importanti e ne serve un numero ragionevole. Il numero ragionevole non e' superiore a 12. Se avete la possibilita' di scegliere tra due ricevitori, uno con 12 canali e uno con piu' canali, se scegliete quello con piu' canali state buttando via i soldi, a meno che non sia un ricevitore misto GPS/GLONASS, ma li' si parla di budget ben diversi.

Il motivo per cui piu' canali di tre o quattro sono importanti si spiega in poche parole.

Supponiamo di ragionare in due dimensioni, dove i satelliti sono punti su un foglio, cosi' come la nostra posizione.

Misurando il ritardo di trasmissione si calcola la distanza dai singoli satelliti e si evidenziano alcuni cerchi (luogo dei punti equidistanti da un punto detto centro.....). Siccome la nostra posizione e' necessariamente su tutti i cerchi, la definiamo come punto di intersezione dei cerchi stessi. Se i cerchi sono due, si possono intersecare in 0, 1 o 2 punti. Per gli scopi della nostra discussione supponiamo due. Serve un terzo cerchio, che intersechera' gli altri due in uno dei due punti, per definire la posizione in maniera univoca.
Passando a tre dimensioni i cerchi diventano sfere e il numero necessario diventa 4. Se la posizione e' di una nave, si puo' assumere che l'altezza sia zero, ma non si cambia la geometria. Semplicemente la quarta sfera e' rappresentata dalla terra.

Ma torniamo a due dimensioni e al foglio di carta. In condizioni perfette i tre cerchi si intersecano in un punto. Siccome i raggi dei tre cerchi sono ricavati dal ritardo di trasmissione (il segnale trasmesso contiene il tempo, il ricevitore contiene un orologio e il tempo locale e quello di trasmissione sono confrontati) e il quarzo del ricevitore non e' preciso come i tre orologi atomici presenti su ogni satellite, questi raggi hanno ottime probabilita' di essere sbagliati. Supponiamo siano piu' lunghi, per cui anziche' un punto identifichiamo un triangolo a lati curvi. Dobbiamo regolare l'orologio locale fino a quando i tre cerchi si intersecano effettivamente in un punto. Si parla di soluzione geometrica. Questa soluzione geometrica e' piu' accurata se i cerchi sono piu' di tre. Inoltre richiede tempo. Per questo il primo fixing e' impreciso e ci vuole un certo tempo per avere una CEP accettabile.

Non so quanto questo sia chiaro e leggibile, ma accetto correzioni o domande.

Parlando ancora dei canali, ho sentito dire da qualcuno che 24 certamente sono meglio di 12, perche' ci sono 24 satelliti (in effetti 28, 24 attivi e 4 di riserva).
Come dicevo, soldi buttati. Il segnale spread spectrum e' trasmesso nella gamma degli 1.5 GHz, per cui il segnale puo' essere raccolto solo se la trasmittente e' a vista.
I satelliti girano (due giri al giorno) in orbita bassa, per cui ad ogni dato momento un numero diverso di satelliti (e diversi satelliti) sara' sopra l'orizzonte. Quelli sotto l'orizzonte non sono a vista, per cui non si ricevono.
Statisticamente possiamo supporre che 12 satelliti siano sopra l'orizzonte e 12 sotto (e comunque quelli troppo bassi sull'orizzonte non si utilizzano per il calcolo a causa delle troppe interferenze della ionosfera).
Quindi 24 canali non servono.

Fino a un po' di anni fa poteva esserci la scelta (legata al costo) tra canali seriali e paralleli. Adesso sono tutti paralleli. I costi sono scesi cosi' tanto che non avrebbe piu' senso costruire un ricevitore a canali seriali, molto meno efficace, per risparmiare due soldi (in effetti per spenderne di piu', dovendo mantenere due linee di prodotto).