Aspettando GALILEO: introduzione ad EGNOS (parte 1)

Mentre il progetto GALILEO, il primo sistema di localizzazione satellitare interamente Europeo, continua la sua crescita vorrei porre l'attenzione su di un altro progetto Europeo, che fa parte del "percorso" che ci porterà a GALILEO, e che comunque è già funzionante e completamente gratuito. Si tratta del sistema EGNOS (immagine a lato, fonte ESA).


EGNOS
La localizzazione satellitare sta assumendo sempre di più un ruolo fondamentale, non solo per fini propri del determinare una posizione spaziale, ma anche come supporto alla navigazione terrestre, aerea e marittima. Essa, nella sua funzione più immediata, fornisce, mediante apposito dispositivo di ricezione, una indicazione numerica che approssima la posizione dell’utente sul globo terrestre (Latitudine e Longitudine).
Allo stato attuale tale coordinata ha una precisione di circa 20 metri nell’ intorno del punto che costituisce la posizione “reale”: si tratta di un valore che, a seconda del contesto applicativo in cui viene usato, può non rispondere ai vincoli di accuratezza. Da qui l’esigenza di aumentare la precisione al fine di ottenere una localizzazione il più possibile precisa con un alto grado di affidabilità.

Il Sistema EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) è un’iniziativa dell’ Agenzia Spaziale Europea (ESA) in collaborazione con la Commissione Europea ed Eurocontrol, l’ente europeo per l’aviazione civile. Esso ha come obiettivo primario quello di aumentare la precisione dei due sistemi satellitari attualmente operanti (GPS americano e GLONASS Russo) per rendere la localizzazione satellitare affidabile al punto da essere di supporto per applicazioni critiche per la sicurezza, come ad esempio l’aeronautica civile e la navigazione di navi in canali stretti. Fa parte, più in generale, della famiglia dei sistemi SBAS (Satellite Based Augmentation Systems), un po’ come l’ analogo americano WAAS (Wide Area Augmentation System).

Si tratta del primo contributo europeo per quanto riguarda il posizionamento satellitare, e che culminerà in Galileo, il Sistema di posizionamento satellitare globale in corso di sviluppo in Europa, e che è previsto diventare operativo nel 2011.


Valore Aggiunto di EGNOS
Allo stato attuale della tecnologia, la componente che più incide nell’errore di posizione rilevato da un ricevitore GPS è costituita dalla velocità di propagazione del segnale radio durante il suo percorso dai satelliti GPS fino ai ricevitori stessi, a causa delle continue variazioni delle condizioni dei vari strati dell’atmosfera terrestre (principalmente la ionosfera).
Il Sistema EGNOS è in grado di rilevare in tempo reale tali mutamenti e di trasmettere dati correttivi verso i ricevitori, rendendoli così in grado di eliminare gran parte dell’errore di cui sopra.
In termini operativi, EGNOS è in grado di correggere i valori di localizzazione di GPS e GLONASS portando la precisione di posizionamento dagli attuali 20 mt a circa 5mt. I test svolti dall’ ESA rilevano un’ accuratezza sperimentale di circa 1,5 – 2 mt.

Inoltre, prendendo come riferimento il sistema GPS, esso non dà nessuna garanzia di continuità agli utilizzatori: il DOD (Dipartimento della Difesa Americano) può in qualunque momento degradarne ulteriormente la precisione – o addirittura spegnerlo in alcune aree – senza nessun tipo di preavviso.
Obiettivo di EGNOS è, invece, fornire continuità nel servizio ed indicazione di affidabilità dello stesso.

Il progetto EGNOS costituisce la prima fase del programma GNSS (Global Navigation Satellite system) dell’Unione Europea, che si pone come investimento strategico dei vari stati dell’Unione da qui nei prossimi anni per avere una solida infrastruttura di servizi basasti sulla localizzazione satellitare. Questa prima fase denominata GNSS-1 (per l’appunto il Sistema EGNOS) è fondamentale per lo sviluppo della fase due GNSS-2 , meglio nota come GALILEO, e che rappresenterà per l’Europa obiettivo e scelta primari. In questo senso investire in EGNOS significa restare allineati e pronti per beneficiare di tutti i servizi Europei del nostro prossimo futuro.


Fruibilità ed utilizzo del Segnale EGNOS
EGNOS è operativo dalla metà del 2004 con un segnale di test. E' nella fase di pre-esercizio dal 2006, e progressivamente viene arricchito, testato per arrivare alla fase di esercizio, con certifiaczione per applicazioni di "sicurezza". Il segnale EGNOS è completamente gratuito.

Per utilizzare il segnale EGNOS è necessario dotarsi di un ricevitore GPS compatibile WAAS/EGNOS, che però come vedremo qui di seguito differisce di poco rispetto ai ricevitori attuali. Occorre quindi prevedere il costo di aggiornamento dei ricevitori attualmente in uso nelle applicazioni che leggono dati GPS.

Inoltre, e questo rappresenta un vincolo non presente in GPS, la prima ricezione dei dati dai satelliti EGNOS richiede un periodo di acquisizione abbastanza lungo (circa 15 minuti), durante i quali è opportuno che il ricevitore sia in un’area avente buona ricezione.

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