Aspettando GALILEO: introduzione ad EGNOS (parte 2)

Continuiamo a parlare di EGNOS, il sistema completametne europeo attualmente utilizzabile per migiorare la precisione della localizzazione satellitare. Tutto questo in attesa dell'avvento di GALILEO previsto nel 2011 (immagine a lato, fonte ESA).


Come Influisce la Ionosfera sui ricevitori GPS
Un ricevitore GPS è in grado di calcolare la propria posizione nello spazio basandosi sulla lettura delle distanze tra esso ed un certo numero di satelliti della costellazione GPS. La distanza tra il ricevitore ed un satellite viene rilevata misurando il tempo che occorre affinché un segnale trasmesso da quel satellite raggiunga il ricevitore stesso ed applicando la formula

Distanza = Velocità x Tempo

Generalmente i segnali radio viaggiano in linea retta a velocità costante (alla velocità della luce).
Però attraversando i gas ionizzati di alcuni strati dell’atmosfera terrestre (Ionosfera) il risultato finale è che la velocità di propagazione subisce una variazione (dipendente tra l’altro anche dalla frequenza del segnale radio e dall’angolo di incidenza con cui attraversa la ionosfera stessa). Da qui se ne consegue che variando la velocità si ottiene una variazione della distanza calcolata, che sarà perciò affetta da errore.


Come Funziona EGNOS
Il Sistema EGNOS è composto da tre satelliti geostazionari (in orbita equatoriale a circa 36.000 Km di altezza) e da una rete di stazioni fisse terrestri dette RIMS (Ranging and Integrity Monitoring Station) dislocate per tutta l’area Europea.
Tali stazioni interrogano i satelliti GPS (ed in futuro anche i satelliti GLONASS) leggendo le proprie posizioni e confrontandole, per ciascun satellite, con la posizione reale nota. In tal modo è possibile determinare l’errore di localizzazione di ogni satellite per ogni stazione RIMS.

I dati di ogni stazione vengono poi elaborati centralmente in modo da generare un “reticolo di correzione”, composto da un numero elevato di punti di posizione nota per i quali sono noti i valori di correzione relativi alla ricezione di ciascun satellite.
Questo reticolo viene poi trasmesso ad un satellite geostazionario che a sua volta lo ritrasmette sulla frequenza GPS L1, mettendoli quindi a disposizione di qualunque ricevitore compatibile.

A questo punto il ricevitore, nel determinare la propria posizione, applicherà i dati di correzione relativi ai punti del reticolo di correzione a lui più vicini e relativi ai satelliti GPS effettivamente interrogati.
Il reticolo di correzione, costituito da punti denominati IGP (Ionospheric Grid Point), viene aggiornato almeno ogni 5 minuti. I vari IGP sono spaziati tra loro di 5°.

Il ricevitore compatibile EGNOS differisce rispetto ai ricevitori GPS tradizionali solamente per il software di elaborazione, e quindi i suoi costi sono abbastanza contenuti.


Obiettivi ed Applicazioni
Oltre che al rilevamento della posizione terrestre l’architettura WAAS/EGNOS si pone altri obiettivi più “critici”, per soddisfare le esigenze specifiche dell’utenza aeronautica. EGNOS si propone infatti di affiancare e col tempo sostituirsi agli attuali sistemi di radioausilio di navigazione (es. sistemi ILS di atterraggio strumentale).


Da EGNOS a GALILEO
Questo ed altro in effetti fa parte della strategia Europea a medio e lungo termine, che in ambito GNSS porterà al sistema Galileo (fase due GNSS-2).

Galileo promette di rappresentare una vera e propria rivoluzione nella localizzazione satellitare, in quanto non sarà solo l’alternativa europea al GPS, ma si porrà come infrastruttura completa ed affidabile per supportare le esigenze civili in termini di

* posizionamento in tempo reale
* garanzia del servizio
* precisione ( all’incirca 1 metro)

e ciò aprirà la strada a tutta una serie di applicazioni “critiche” per la sicurezza - fino ad ora ferme allo stadio progettuale - quali ad esempio il supporto attivo alle operazioni di atterraggio di aerei in volo, la guida di navi in porto, e la stessa guida di automezzi.

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