Approfondimenti GPS: Architettura del sistema.
Il segmento di spazio, consiste in 24 satelliti in orbita MEO, su 6 piani, con un periodo di rivoluzione di 12 ore.
Attualmente sono più di 24 in orbita, in quanto alcuni sono stati aggiornati con altri satelliti; il sistema adottato è il WGS-84.
La costellazione del GPS, è fatta in modo che vi siano almeno 4 satelliti per ogni piano orbitale, e al di sopra di 15 gradi rispetto
all’orizzonte, vi siano 4 satelliti. Il compito minimo di questi satelliti è quello di inviare un messaggio sincronizzato col sistema
e su questo messaggio, quanto meno mettere la propria posizione, cioè dare all’utente la possibilità di capire dove stà esattamente
il satellite che stà ascoltando: in questo modo l’utente è in grado di calcolare la propria posizione. Per fare ciò, il satellite ha
a bordo dei clock atomici, esso viene utilizzato per generare tutte le frequenze necessarie a bordo, e trasmette dei segnali a banda L.
La cosa che si fa è quella che si trasmettono due segnali in banda L: uno L1, ed uno L2. Queste portanti sono fatte così: la portante L1,
viene modulata due volte in realtà, con il nome di codice C/A per un segnale, e l’altro codice P. La frequenza L2 è modulata con un solo
codice P. Questi codici, cioè il C/A e il P, sono diversi per ogni satellite. Quindi ad ogni satellite, è associato un codice, e questi
ci consentiranno di calcolare la nostra posizione. Sui codici non vi è ancora l’informazione per sapere la posizione del satellite,
quindi si vedrà in seguito questa parte. Questi codici in pratica distinguono da satellite a satellite, quindi si ha una modulazione CDMA.
Ciò che si vuole fare, è quello di inviare sulla stessa banda di frequenza, tramite i codici, per allargare lo spettro per averlo espanso,
e fare una divisione di codice, quindi si riescono a distinguere satelliti diversi perché lavorano su codici ortogonali. Il segmento di
controllo è formato da: un master control station, 5 monitors stations e 4 ground antennas, i quali prendono i dati verso i satelliti
(uplink dei dati). Il compito del segmento di controllo è il seguente: inseguire i satelliti e determinare delle orbite esatte dei satelliti,
e calibrare il clock. Determinare queste informazioni attraverso le antenne, che faranno l’upload al satellite, che poi in seguito saranno
inviate agli utenti.
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