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Come funziona il GPS?

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Antenna attiva

Un'antenna che amplifica il segnale GPS prima di inviarlo al ricevitore.

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Bluetooth

Una connessione wireless utilizzata per dispositivi di uso quotidiano, come computer e telefoni. Si collega solo a distanza limitata, sostituendo praticamente il cavo e la presa elettrica. Ciò la rende particolarmente utile per i dispositivi per uso esterno, come telefoni cellulari e dispositivi portatili di navigazione satellitare.

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Cartografia

La capacità e la tecnologia per la creazione di mappe o cartine. Molte delle mappe più antiche erano anche grandi opere d'arte, così come le mappe presenti sul navigatore satellitare sono il risultato di una tecnologia molto complessa.

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Coordinate

Un insieme di numeri o riferimenti che identificano la posizione ovunque sulla terra o nell'atmosfera circostante. Le coordinate vengono solitamente definite in termini di latitudine e longitudine. Sapendo quindi che le coordinate di New York City sono 40° 47’ di latitudine e 73° 58’ di longitudine, è possibile localizzare precisamente l'ubicazione di New York su una mappa o mappamondo.

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Costellazione

Tradizionalmente, una costellazione è uno degli 88 gruppi di stelle che si vedono la notte nel cielo. I nostri antenati le denominarono con i nomi dei personaggi mitologici (ad es. Ariete), di animali (ad es. l'Orsa Maggiore) o di oggetti di uso quotidiano (ad es. l'aratro). Dai tempi antichi, le stelle hanno sempre rappresentato uno strumento di navigazione.

Nel contesto del GPS, ‘costellazione’ fa riferimento a un gruppo specifico di satelliti utilizzati nel calcolo della posizione, o a tutti i satelliti visibili a un ricevitore GPS in qualsiasi momento.

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Dead reckoning

Una semplice tecnica di navigazione che utilizza il tempo e la distanza. Si ottiene la distanza percorsa moltiplicando la velocità di crociera con il tempo trascorso nel viaggio. (Distanza = velocità x tempo). Se si conosce anche il punto di partenza e (la rotta) il corso, si può ottenere la posizione.

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Equatore

Una linea immaginaria intorno al centro della terra a zero gradi di latitudine.

L'equatore è lungo 40.075,16 chilometri (24.901,55 miglia) e attraversa 13 nazioni. Stranamente, la Guinea Equatoriale non è attraversata da esso. Ancora oggi, si perpetua l'antica tradizione secondo cui i marinai che attraversano per la prima volta l'equatore devono assoggettarsi a una cerimonia di iniziazione

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Frequenza

Il numero di onde (o cicli) che attraversano un determinato punto al secondo. La frequenza viene misurata in Hertz (cicli al secondo). I segnali radio possono essere trasmessi ovunque a una frequenza compresa fra i 3 kilohertz e circa 300.000 megahertz.

Si usano frequenze differenti per applicazioni differenti. I segnali sottomarini vengono inviati a frequenze molto basse (3-30 Hz), i segnali delle stazioni radio in AM a 300-3000 kHz. Si tratta di un range intermedio, da cui la definizione di ‘onde medie’. I segnali delle stazioni radio in FM viaggiano a frequenza molto superiore (30-300 MHz), ragione per cui la qualità di ricezione tende a essere migliore di quella delle radio in AM. I segnali GPS vengono inviati tramite varie frequenze.

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GALILEO

Sistema europeo di navigazione satellitare, noto anche come GNSS (Global Navigation Satellite System). GALILEO verrà completato e sarà operativo nel 2008/9. Per maggiori dettagli su GALILEO.

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GLONASS

Global Orbiting Navigational Satellite System. La controparte russa del GPS. GLONASS fornisce anche copertura a livello mondiale, ma funziona meglio nelle latitudini settentrionali.

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GPS

Global Positioning System. un sistema di 24 satelliti spaziali viene utilizzato per ottenere la posizione precisa di qualsiasi punto sulla terra. Per maggiori dettagli sul funzionamento del GPS.

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Grado

Un'unità di misura. 360 gradi equivalgono a un cerchio completo. Le mappe e i mappamondi dividono la terra in gradi di longitudine e latitudine così da permettere di localizzare una posizione tramite alcuni numeri: le sue coordinate.

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Latitudine

La distanza a nord o a sud dell'equatore di un punto sulla superficie terrestre. La latitudine viene misurata in gradi, minuti e secondi.

Le linee della latitudine attraversano orizzontalmente un mappamondo o una mappa. L'equatore si trova a zero gradi, a +90 gradi si trova il Polo Nord e a -90 gradi il Polo Sud. 1 grado di latitudine equivale a 60 miglia nautiche e 1 minuto di latitudine equivale a 1 miglio nautico. Poiché le linee della latitudine attraversano circolarmente la terra in posizione parallela, vengono anche definite ‘paralleli’.

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Longitudine

La distanza a est o a ovest del primo meridiano di un punto sulla superficie terrestre. La longitudine viene misurata in gradi e il primo meridiano si trova a zero gradi di longitudine, un cerchio immaginario che attraversa il polo nord, il polo sud e Greenwich, in Inghilterra. Il valore di longitudine massimo è 180 gradi e le longitudini vengono solitamente espresse con il segno positivo a est e negativo a ovest (quindi +67 gradi = 67 gradi a est e -43 gradi = 43 a ovest).

Ma perché Greenwich? Avrebbe molto più senso avere il primo meridiano che attraversi meno terra possibile, e la linea che attraversa Greenwich, a sud di Londra, sicuramente non ha tale caratteristica. In effetti, il meridiano di Greenwich venne deciso solo di recente, nel 1884, a una conferenza di 25 nazioni a Washington DC. Sapendo che stavano perdendo, i francesi si astennero dal voto, e per anni le mappe francesi continuarono a utilizzare il meridiano di Parigi.

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2-D mode

Modalità bidimensionale. Una posizione GPS che utilizza solo coordinate orizzontali e non l'elevaizone. Per ottenere una posizione con la modalità bidimensionale, sono necessari almeno 3 satelliti visibili.

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3-D Mode

Modalità tridimensionale. Una posizione GPS che utilizza coordinate orizzontali ed elevazione.Per ottenere una posizione con la modalità tridimensionale, sono necessari almeno 4 satelliti visibili.

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NAVSTAR

NAVigation Satellite Timing and Ranging. Il nome attribuito ai satelliti GPS.

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OMEGA

Il primo sistema di navigazione globale. OMEGA, un sistema terrestre, fu introdotto nel 1971 con 8 stazioni intorno al mondo. Con l'introduzione del GPS divenne obsoleto e smise di operare nel 1997.

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Posizione

L'ubicazione di un punto definita da latitudine, longitudine e altitudine.

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Punto di passaggiot

Un punto di controllo su una rotta, misurato in coordinate di longitudine e latitudine.

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Rotta

Termine nautico, riferito alla direzione che si segue compresa fra due punti, denominati anche punti passaggio, nel corso del viaggio. Una rotta viene solitamente misurat) in gradi, ma a volte in radianti o millesimi.

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Satellite

Un oggetto che gira, ovvero orbita, intorno a un oggetto più grande, quale ad esempio un pianeta. Esistono satelliti naturali, come la luna, e satelliti creati dall'uomo, come ad esempio quelli usati per il GPS. Un satellite costruito dall'uomo è formato da tre elementi di base; un sistema di comunicazione, per inviare informazioni alla terra, un alimentatore e un sistema di controllo per eseguire dei compiti specifici.

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Segmento di controllo

Un nome per la catena di 5 stazioni di monitoraggio intorno al mondo, che controllano e gestiscono la costellazione di satelliti GPS.

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Segmento dell'utente

Termine generale che comprende il dispositivo GPS delle utente, le sue applicazioni e procedure operative.

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Segmento spaziale

Parti del sistema GPS situate nello spazio. In altri termini, i satelliti che orbitano intorno alla terra e i loro segnali.

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Selective Availability

Selective Availability, o ‘SA’, (disponibilità selettiva) era una politica del dipartimento della difesa degli Stati Uniti per ridurre intenzionalmente la precisione dei segnali satellitari GPS per l'uso civile. Tale politica ebbe fine il 1° maggio 2000 e SA è attualmente disattivato. Per saperne di più sulla Selective Availability.

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Stazioni di monitoraggio

5 stazioni intorno al mondo che ricevono e monitorano i segnali satellitari per il sistema GPS.

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Topografia

Altezza o elevazione della nazione visualizzate su una mappa bidimensionale. Viene realizzata tramite linee isometriche.

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Trilaterazione

Metodo per il calcolo della posizione da altri punti di riferimento noti. Per maggiori dettagli sul funzionamento pratico della trilaterazione.

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