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- I satelliti del sistema GPS -
Descrizione del sistema
Il sistema GPS può essere schematizzato in tre componenti fondamentali:
1. la costellazione di satelliti o ”segmento celeste”
2. la componente terrestre o “segmento terreno”
3. il ricevitore satellitare GPS.
la costellazione GPS
La costellazione si compone di 24 satelliti, distribuiti su 6 piani orbitali inclinati di 55° rispetto al piano equatoriale (nessuna passa per i poli); su ogni orbita sono distribuiti ad uguali distanze 4 satelliti (uno ogni 60°).
L’orbita dei satelliti, quasi circolare ad una altezza media di 14.300 NM, è contenuta su un piano orbitale passante per in centro della Terra (valgono le leggi di Keplero!) e viene percorsa in
T = 2 p √ (r³ / G M) = 11 h 57 min;
La distribuzione sulle loro orbite garantisce che in ogni punto del globo sia sempre “in vista” (almeno 15° sopra l’orizzonte) il maggior numero di satelliti, praticamente almeno 6.
Talvolta vi sono in orbita alcuni satelliti in più di riserva, lanciati per sostituire quelli che sono prossimi alla fine della loro vita operativa.
Effemeridi di un satellite
Insieme di parametri sintetici necessari e sufficienti per calcolare la posizione del satellite nel tempo. Nel caso dei satelliti GPS si distingue in:
effemeridi trasmesse predette dal NIMA (vedi oltre) e trasmesse dal satellite;
effemeridi precise (calcolate a posteriori e distribuite via web da diversi enti).
Ciascun satellite trasmette periodicamente i dati relativi alle proprie effemeridi (ideale tabella delle coordinate di posizione del satellite ad ogni istante). Il compito di predire l’orbita e lo stato dell’orologio per i satelliti è svolto da una rete di stazioni statunitensi di controllo a terra, e il tempo elaborato con alta precisione dai quattro orologi atomici di cui è dotato.
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