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Navigazione Astronomica. Anno Accademico 2012/2013La cultura metropolitana e il mito di legittimazione dell’Impero britannico








Navigazione Satellitare. Anno Accademico 2013/2013
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  Mario Vultaggio

Navigazione Satellitare. Anno Accademico 2013/2013

e-book: 978-88-6906-095-3


Prezzo: 10,00€





Navigazione Satellitare.
Anno Accademico 2012/2013


Codice: 095-3
Anno edizione: 2016
Pagine: 534

Con il lancio del primo satellite artificiale nasce la navigazione satellitare. Il mondo accademico percepisce la geniale idea che era possibile, sulla base delle conoscenze astronomiche del sistema planetario, progettare e realizzare un sistema di posizionamento identico a quello già utilizzato dai naviganti; infatti attraverso misure di altezze di astri, con l’aiuto di supporto cartaceo (Effemeridi) e cronometri, per oltre un secolo era rimasto il solo sistema di posizionamento sicuro e affidabile nelle traversate oceaniche e legato alla sola capacità osservazionale dell’uomo di mare.
Con la dichiarazione ufficiale di operatività da parte del DoD (Department of Defense 1964), diventa operativo il primo sistema satellitare TRANSIT-NAVSAT con una costellazione di orbite polari che attraverso la misura shift-doppler permetteva ai naviganti la possibilità di determinare la sua posizione dopo il passaggio del satellite.
Con il TRANSIT nasce il primo sistema integrato di navigazione asservito al sistema gestionale governativo degli USA. Successivamente, sulla base del Know How acquisito nella gestione del TRANSIT, il DoD progetta e realizza il primo sistema satellitare a copertura globale GPS dichiarato full operation nel 1997.
Su iniziativa di ricercatori del settore nascono proposte per realizzare sistemi integrativi con l’obiettivo di migliorare le prestazioni del GPS applicando tecniche di Augmentation sia con utilizzo di satelliti geostazionari che con algoritmi interni ai ricevitori sviluppati dalle ditte costruttrici.
A partire da questa data, diversi governi iniziano a pianificare e progettare la realizzazione di sistemi satellitare simili al GPS con una gestione autonoma come il GLONASS, GALILEO, il BeiDou, l’IRNSS, i sistemi SBAS (Satellite Based Augmentation Systems come EGNOS, WAAS, QZBAS e GAGAN) e sistemi ABAS (Autonomous Based Augmentation System).
Inizia, così, l’era del GNSS (Global Navigation Satellite Systems) con l’obiettivo di fornire un servizio PVT (Positioning Velocity e Time) in grado di garantire integrità dell’informazione e migliorare le prestazioni, condizioni molto sentite soprattutto nell’ambiente aeronautico.
Il lettore comprenderà che studiare un sistema satellitare, in tutte le sue caratteristiche, non può esimersi di possedere una conoscenza scientifica di base che comprende sia le leggi astronomiche sia quelle che regolano le orbite planetarie attorno ad un corpo centrale; i satelliti artificiali, che l’uomo mette in orbita attorno la Terra considerata corpo centrale, subiscono la stessa azione che il Sole esercita sui pianeti.
In questo volume, pertanto, sono riportati tutti gli aspetti matematici e fisici che servono a comprende e gestire i sistemi GNSS.
Di particolare interesse è il contenuto del quarto capitolo nel quale il lettore può,in particolare, approfondire lo studio delle orbite perturbate connesse al problema dei tre corpi e quello degli n-corpi.
I capitoli successivi contengono riferimenti descrittivi, organizzativi, di gestione e di sviluppo dei sistemi satellitari già operativi come il GPS e il GLONASS e quelli in fase di sviluppo quali il GALILEO europeo, il BeiDou cinese e L’INRSS indiano.
L’ultimo capitolo riporta e affronta tutte le tecniche che con il nascere della primo sistema satellitare globale, l’ambiente scientifico internazionale ha sviluppato per eliminare/ridurre l’azione di degradazione prodotta dalla Selective Availability introdotta dal DoD per motivi di sicurezza nazionale; in questa prima fase sono state progettate e realizzate tecniche differenziali come il DGPS e il DGLONASS con lo scopo di migliorare sia l’accuratezza del servizio PVT che l’integrità delle del servizio stesso. Queste singolari iniziative hanno prodotto, successivamente, lo sviluppo di sistemi di Augmentation come il Sistema EGNOS europeo, il sistema WAAS americano e i futuri sistemi QZBAS e GAGAN finanziati dal governo giapponese e indiano. Il sistema GBAS, anch’esso sperimentale, opera invece in aree locali aeroportuali.
Tutti questi ultimi sistemi, riportati e discussi nel citato ultimo capitolo, sono inseriti nel’acronimo SBAS (Satellite Based Augmentation Systems); essi operano con supporto satellitare fornito da satelliti geostazionari che hanno la funzione di ricevere le correzioni elaborati dalle stazioni di controllo a terra (RIMS) e di ritrasmetterli a tutti gli Users attraverso frequenze di servizio migliorandone le prestazioni.
Con lo stesso obiettivo, ma non vincolato da supporto esterno, sono i ricevitori ABAS (Autonomous Based Augmentation System) che operano con specifici algoritmi interni noti con l’acronimo RAIM con l’obiettivo di assicurare l’integrità e l’accuratezza del servizio PVT, particolarmente necessario nel settore della navigazione aerea.
Tutti questi sistemi hanno contribuito al passaggio dalla classica navigazione autonoma a quella asservita nota nell’ambiente navigazionale con l’acronimo di E-Navigation (Enhanced Navigation).
Il volume contiene numerosissime applicazioni con le quali il lettore può entrare nel cuore dei sistemi riportati ed esercitarsi a sviluppare proprie applicazioni per verificarne il proprio stato di apprendimento del complesso problema del calcolo della posizione satellitare.

Mario Vultaggio