GNSS augmentation
Con Augmentation di un sistema di navigazione satellitare (GNSS) si intendono metodi che permettono un miglioramento delle caratteristiche del sistema quali accuratezza, continuità, integrità e disponibilità attraverso l'integrazione di informazioni esterne all'interno del processo di calcolo. Ci sono molti sistemi attualmente in uso (e ulteriori in sviluppo)
Satellite-based augmentation system
I sistemi basati su satelliti vengono generalmente identificati con la sigla SBAS (satellite-based augmentation system). Questi sistemi supportano vaste regioni attraverso l'uso di messaggi inviati attraverso satelliti. Questi sistemi si compongono generalmente di stazioni di terra, localizzate in posizioni accuratamente determinate. Le stazioni di terra hanno il compito di raccogliere le misure di uno o più satelliti GNSS. Attraverso queste misurazioni, i messaggi correttivi sono creati e inviati a uno o più satelliti geostazionari per essere ritrasmessi agli utenti. Il termine SBAS è a volte usato come sinonimo di WADPGS, DGPS su grandi aree.[1].
Implementazioni
- Wide Area Augmentation System (WAAS), controllato dalla Federal Aviation Administration (FAA) statunitense - operativo e certificato per l'Aviazione civile;
- Sistema European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS), controllato dall' Agenzia Spaziale Europea - operativo e certificato per l'Aviazione civile;
- Il sistema Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS), controllato dal Ministero delle Infrastrutture e Trasporti del Giappone - operativo e certificato per l'Aviazione civile;
- Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), in fase di sviluppo in Giappone;
- GAGAN, controllato dall'India - operativo e certificato per l'Aviazione civile;
- GLONASS System for Differential Correction and Monitoring (SDCM), proposto dalla Russia;
- BeiDou SBAS (BDSBAS), proposto dalla Cina;
- A-SBAS, proposto dalle Autorità africane;
- Korea Augmentation Satellite System (KASS), proposto dalla Corea del Sud;
- Southern Positioning Augmentation Network (SPAN), proposto dall'Australia e la Nuova Zelanda;
- Wide Area GPS Enhancement (WAGE), controllato da United States Department of Defense per l'utilizzo da parte dei ricevitori autorizzati ad uso militare;
- Il sistema commerciale StarFire navigation system, controllato da John Deere;
- I sistemi commerciali Starfix DGPS System e OmniSTAR, controllati da Fugro.
Tutti questi sistemi sono conformi ad uno standard globale comune e sono quindi compatibili, cioè non interferiscono tra loro e interoperabile, ovvero un utente con un ricevitore standard può beneficiare dello stesso livello di servizio e prestazioni, indipendentemente dall'area di copertura in cui si trova[2].
Ground-based augmentation system e Ground-based regional augmentation system
Con il termine ground-based augmentation system (GBAS) si intendono sistemi che forniscono correzioni e monitoraggio dell'integrità dei dati GNSS utilizzando come dati d'ingresso tre o più segnali satellitari GNSS ricevuti da almeno tre delle quattro antenne delle quali sono forniti. Il messaggio di correzione differenziale calcolato da questi dati viene quindi trasmesso continuamente in modo omnidirezionale (due volte al secondo) da un trasmettitore di terra utilizzando una trasmissione in frequenza VHF che è efficace entro un raggio di circa 23 nm dalla stazione ospitante. Il GBAS viene utilizzato principalmente nell'Aviazione civile per facilitare avvicinamenti di precisione basati su GNSS, che sono più flessibili nella progettazione di quanto sia possibile con ILS. Sebbene l'obiettivo principale di GBAS sia fornire l'integrità del segnale, questo è in grado anche di aumentarne la precisione, con errori di posizione dimostrati inferiori a un metro sia sul piano orizzontale che su quello verticale. Una stazione di terra GBAS in un aeroporto supporta l'avvicinamento e l'atterraggio dell'aeromobile lungo tutta la pista, nonché le partenze da più piste e il movimento sui piazzali e le vie di rullaggio per tutti gli aeromobili dotati di GBAS.
L'applicazione del GBAS negli avvicinamenti di precisione è denominata GBAS Landing System o GLS. Attualmente gli approcci GLS di Categoria I che utilizzano il GPS come sorgente GNSS hanno l'approvazione normativa ed è prevista un'approvazione simile per gli approcci GLS di Categoria II e III. La FAA inizialmente si riferiva a GBAS come LAAS- Local Area Augmentation System.[3].
I sistemi ground-based regional augmentation system (GRAS) invece supportano aree più grandi, a livello regionale e trasmettono generalmente in banda VHF[4].
Sistemi GBAS
- Sistema statunitense Local Area Augmentation System (LAAS)
Sistemi GRAS
- GPS differenziale (DGPS)
Sensori addizionali per la navigazione
L'aumento della qualità di navigazione però anche essere realizzato attraverso l'integrazione di informazioni provenienti da sensori addizionali all'interno del calcolo della posizione. Spesso i sensori addizionali non sono sottoposti alle stesse sorgenti di errore e interferenze a cui è sottosposto il GNSS.
Sensori addizionali possono includere:
- Ricevitore eLORAN
- Sistemi per la Navigazione celeste
- Sistemi di Navigazione Inerziale
- Sistemi Dead reckoning semplici (composti di giroscopio e misuratore di distanze)
Note
- ^ (EN) Kee, C., Parkinson, B. W., and Axelrad, P. (1991), "Wide area differential GPS", Navigation, Journal of the Institute of Navigation, 38, 2 (Summer, 1991), < WIDE AREA DIFFERENTIAL GPS, su Institute of Navigation, Inc.. URL consultato il 20 settembre 2020 (archiviato dall'url originale il 14 luglio 2012).>
- ^ Pagina dedicata sul sito della EUSPA
- ^ GBAS su Skybrary
- ^ GRAS advantages Archiviato il 19 luglio 2008 in Internet Archive.
