Sistemi innovativi in zootecnia
Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento(corso SUPAG)
Massimo LazzariDipartimento di Scienze e tecnologie
Veterinarie per la Sicurezza AlimentareUniversità degli Studi di Milano
CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE
Lezione introduttiva su GPS
Massimo LazzariDipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per
la Sicurezza AlimentareUniversità degli Studi di Milano
CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE
Elementi di base del GPS
24 Satelliti (29) – 6 piani orbitali– elevazione 20200 km– 1 rivoluzione in ~12 ore– 5 ore al di sopra dell’orizzonte
Orbite alte per:
• •
•
Copied from “GPS Navstar User’s Overview” prepared by GPS Joint Program Office, 1984
Sicurezza
Copertura
Precisione
IL SEGMENTO SPAZIALE
Trasmette informazioni
Riceve informazioni
IL SEGMENTO DI CONTROLLO
IL SEGMENTO DI CONTROLLO
Stazione monitor
Stazione di controllo Master Antenne a terra
Satellite Ranging
• Linea di vista
• Condizioni di luce
• Nessuna interferenza meteorologica
PERCHE’ USIAMO I SATELLITI?
In realtà oltre a questi esistono anche i codici Y (criptato dai militari) e D (navigazione), altre 2 frequenze a 1783,74 MHz e 2227,5 MHz e una
detta L3 a 1381,05 MHz (per il rilievo delle esplosioni nucleari)
I SEGNALI GPS
SPS - solocodice C/A
PPS - codiceC/A e P
Sezione spaziale
Struttura del segnale
Triangolazionepossibile:
conoscenza dellaposizione
1 satellite 2 satelliti
Minimo3 satelliti
COME FUNZIONA?
I ricevitori gps hanno più di 3 canali
COME FUNZIONA?
I ricevitori gps hanno più di 3 canali
Misura con pseudoranges
d = v * d = v * ∆∆tt
Misura di fase
d = v * d = v * ∆∆tt
Risoluzione dell’ambiguità
di fase (RTK)
Ricevitori che eseguono misure con impiego integrato di pseudoranges
e fase portante
Ulteriori tecnologie
HANNO RAPPORTO PRESTAZIONI/PREZZO
MOLTO INTERESSANTE
Utilizzo filtri Kalman
PUNTO REALEPUNTO STIMATO
DAL GPS
ERRORE
ASSOLUTO
GLI ERRORI DEL GPS
Errori
• Imprecisione efemeridi fino a 2 m
• Ritardo ionosferico fino a 4 m
• Ritardo troposferico fino a 0.7 m
• Precisione orologi fino a 2 m
• Riflessione (edifici, montagne, ecc.)fino a 1.4 m
• Tipo ricevitore fino a 0.5 m
Ionosfera
Troposfera
RITARDO IONOSFERICO E TROPOSFERICO
Multipath
LE OSTRUZIONI
Review Questions
IL MULTIPATH
• RIFERIMENTO NOTO• CALCOLO DELL’ERRORE• UNIONE DATI DEI DUE RICEVITORI
LA CORREZIONE DIFFERENZIALE
T1
M1
R1
T2
M2
R2Coordinate note = errori noti
M1
M2
R1
R2
• MAGGIOR COMPLESSITA’ DEL SISTEMA• NECESSITA’ DI TRASMETTERE IN TEMPO REALE LA TRASMISSIONE
• PROTOCOLLO DI TRASMISSIONE: RTCM 104• NORMALMENTE RISULTATI MENO PRECISI RISPETTO AL POST-PROCESSING
Coordinate note = errori noti
LA CORREZIONE IN REAL-TIME
T1T2
?
SISTEMI DI TRASMISSIONE DELLA CORREZIONE
VIA RADIO DA STAZIONE DI TERRA
• RADIO-MODEM• RICEVITORE PREDISPOSTO• CANONE ANNUO
VIA GSM DA STAZIONE DI TERRA
• GSM-MODEM• RICEVITORE PREDISPOSTO• TARIFFA TELEFONICA
VIA SATELLITE PRIVATO (OMNISTAR)
• RICEVITORE PREDISPOSTO• CANONE ANNUO
SATELLITE PRIVATO
VIA SATELLITE PUBBLICO
SATELLITE PUBBLICO
SISTEMA WASS-EGNOS
• RICEVITORE PREDISPOSTO
•COMPLETAMENTE GRATUITO
Accuratezza e precisione
Parametri statistici con cui si valuta la
precisione
Prova statica ricevitore
•Accuratezza = 0,51 m•Errore medio = 0,24 m
•CEP = 0,19 m•95% = 0,50
Ricevitori singoli senza correzione differenziale
Ricevitori singoli con correzione differenziale
GPS GPS : CRITERI DI SCELTA: CRITERI DI SCELTA
BassaBassa MediaMedia AltaAltaA
lta
Alt
aM
ed
iaM
ed
iaB
ass
aB
ass
a
ACCURATEZZAACCURATEZZAPR
EC
ISIO
NE
PR
EC
ISIO
NE
Navigazione flottaNavigazione flotta
Applicazioni logistiche
Applicazioni logistiche
Sistemazioneterreni
Sistemazioneterreni
Guidaassistita
Guidaassistita
Automazione distribuzione sito-specifica fattori
Automazione distribuzione sito-specifica fattori
TrapiantoTrapianto
Guidaautomatica
Guidaautomatica
MappatureMappature
Identificazione luoghi lavoro o
posizione animali
Identificazione luoghi lavoro o
posizione animali
Rilievo tracciatilavori
Rilievo tracciatilavori
I SISTEMI DI RIFERIMENTO
