Tecnologia GNSS vs GPS: conosci le differenze principali

GNSS e GPS lavorano fianco a fianco per migliorare la precisione e l'efficienza.

Il sistema di navigazione di oggi è diventato una parte essenziale della vita di tutti. Queste tecnologie sono ampiamente utilizzate in diversi settori per ottenere letture più accurate.

La moderna tecnologia di navigazione non solo aiuta a misurare idealmente distanze e angoli, ma fa anche uso esclusivo di queste misurazioni in vari settori.

Le industrie di cartografia e rilevamento sono tra le prime a utilizzare la tecnologia GPS che è più precisa, più veloce e richiede meno risorse umane.

Il controllo a terra e i droni vengono utilizzati frequentemente dalle aziende di movimento terra per guidare i cantieri verso una maggiore efficienza e produttività.

Sebbene la navigazione satellitare fosse originariamente utilizzata per applicazioni militari, i casi d'uso di queste tecnologie sono diventati più grandi nei tempi attuali. Include i settori privato e pubblico in più segmenti di mercato, come l'edilizia, la scienza e altro ancora.

La maggior parte di voi potrebbe avere familiarità con il GPS. Puoi passare molto tempo mentre esplori un luogo sconosciuto. Tuttavia, GNSS è un termine meno utilizzato.

In questo articolo, ti familiarizzerò con il GNSS ed esplorerò le differenze tra GPS e GNSS. Alla fine, discuteremo quale sia più flessibile, affidabile e accurato per il tuo caso d'uso.

Eccoci qui!

Cos'è il GNSS?

GNSS sta per Global Navigation Satellite System, in cui diversi paesi gestiscono molti satelliti. Questo viene fatto per fornire segnali dallo spazio e trasmettere dati di temporizzazione e posizionamento ai ricevitori GNSS situati sulla Terra. I ricevitori utilizzano ulteriormente questi dati per determinare la tua posizione precisa.

I molteplici satelliti in orbita attorno alla Terra sono conosciuti come costellazioni; quindi, GNSS si riferisce anche alla costellazione dei satelliti. Può essere utilizzato nei trasporti, stazioni spaziali, ferrovie, trasporti di massa, strade, marittime, aviazione, ecc.

La navigazione, il posizionamento e la tempistica sono essenziali nel rilevamento del territorio, nella risposta alle emergenze, nell'estrazione mineraria, nell'agricoltura di precisione, nella finanza, nelle forze dell'ordine, nella ricerca scientifica, nelle telecomunicazioni e altro ancora. Le prestazioni del GNSS possono essere migliorate utilizzando sistemi regionali di potenziamento basati su satellite, come il servizio europeo di copertura della navigazione geostazionaria (EGNOS).

Esempi di GNSS: NAVSTAR GPS statunitense, Galileo europeo, Sistema satellitare di navigazione BeiDou cinese e Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) russo.

EGNOS aiuta a migliorare l'affidabilità e l'accuratezza delle informazioni GPS fornendo dati sull'integrità dei segnali e correggendo gli errori di misurazione del segnale. Ebbene, le prestazioni effettive vengono valutate attraverso quattro criteri principali:

• Precisione: è la differenza tra la velocità, il tempo o la posizione misurati e la velocità, il tempo o la posizione reali.
• Continuità: indica se un sistema funziona o meno senza alcuna interruzione.
• Integrità: la capacità di un sistema di offrire una soglia di confidenza nei dati di posizionamento e nell'allarme è l'integrità in questo contesto.
• Disponibilità: la percentuale di tempo necessaria a un segnale per soddisfare i criteri di accuratezza, continuità e integrità è "disponibilità" in questo contesto.

La tecnologia GNSS ha bisogno di almeno quattro satelliti per calcolare la tua posizione attraverso complicati calcoli di trilaterazione. Al giorno d'oggi, tre segmenti definiscono i satelliti nello spazio.

Questi sono considerati parti vitali della tecnologia GNSS:

• Segmento spaziale : il segmento spaziale definisce le costellazioni in orbita tra 20.000 e 37.000 km sopra la superficie terrestre.
• Segmento di controllo: il segmento di controllo è la rete di stazioni di caricamento dati, stazioni di monitoraggio e stazioni di controllo principali dislocate in tutto il mondo.
• Segmento utente: il segmento utente descrive l'apparecchiatura che riceve i segnali dal satellite ed emette una posizione basata sulla posizione orbitale dei satelliti e sull'ora.

Cos'è il GPS?

Il Global Positioning System (GPS) è un sistema di radionavigazione utilizzato in aria, terra e mare per determinare la posizione precisa, la velocità, l'ora e altro indipendentemente dalle condizioni meteorologiche.

Il GPS è stato sviluppato per la prima volta nel 1978 come prototipo dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. È diventato completamente operativo nel 1993 con un'intera costellazione di 24 satelliti.

Il GPS è di proprietà del governo degli Stati Uniti ed è gestito dalla US Space Force. Con il GPS, non solo i funzionari militari, ma anche gli utenti commerciali o civili di tutto il mondo ne traggono vantaggio. Sebbene gli Stati Uniti abbiano creato e controllato il GPS, è accessibile a tutti con un ricevitore GPS.

Il GPS è un tipo di tecnologia GNSS che fornisce dati di tempo e geolocalizzazione al ricevitore GPS. Non richiede che nessun utente trasmetta i dati ma funziona in modo flessibile su qualsiasi dispositivo con una buona connessione Internet.

Nella tecnologia, portare avanti nuovi concetti è una priorità primaria per tutti. Quindi, le esigenze tecnologiche del sistema esistente portano alla modernizzazione del GPS. Implementa il sistema di controllo operativo di nuova generazione e i satelliti GPS block IIIA.

Il GPS comprende tre parti: satelliti, ricevitori e stazioni di terra . Esaminiamo le funzionalità di ciascuno:

• Satelliti : si comporta come le stelle nelle costellazioni e invia segnali.
• Stazioni a terra : utilizza il radar per garantire che i satelliti siano nella posizione in cui pensiamo che siano.
• Ricevitore : è un dispositivo che puoi trovare nel tuo telefono, auto, ecc., che cerca invariabilmente i segnali dai satelliti. Inoltre, determina quanto sei lontano dalla posizione di cui vuoi essere informato.

GNSS vs. GPS: funzionante

Come funziona il GNSS?

Il GNSS varia nel design e nell'età, ma il funzionamento è lo stesso. Il satellite trasmette due onde in banda L, cioè L1 e L2. Queste onde portanti trasmettono dati dal satellite alla Terra.

I ricevitori GNSS sono costituiti da due parti: una è un'antenna e un'altra è un'unità di elaborazione. Il principio di funzionamento di entrambe le unità è semplice. L'antenna riceve i segnali dai satelliti mentre l'unità di elaborazione rileva i segnali. Sono necessari almeno quattro satelliti per raccogliere informazioni accurate per determinare la posizione.

I satelliti GNSS orbitano attorno alla Terra ogni 11 ore, 58 minuti e 2 secondi. Ogni satellite è in grado di trasmettere segnali codificati che contengono un timestamp stabile e dettagli sull'orbita. I segnali contengono le informazioni di cui un ricevitore ha bisogno per calcolare le posizioni dei satelliti e regolarsi di conseguenza per un posizionamento accurato.

Il ricevitore calcola la differenza di tempo tra l'ora di ricezione del segnale e la trasmissione per calcolare la distanza precisa. Fornisce risultati sotto forma di altezza, longitudine e latitudine.

Come funziona il GPS?

Il GPS funziona attraverso una tecnica di trilaterazione che raccoglie i segnali dai satelliti per fornire all'utente informazioni sulla posizione in uscita. I satelliti in orbita attorno alla Terra inviano segnali che devono essere letti e interpretati dal dispositivo leggibile GPS situato vicino o sulla superficie terrestre.

Il dispositivo GPS deve leggere i segnali da almeno quattro satelliti per una posizione precisa. Ogni satellite gira intorno alla Terra due volte al giorno e invia un segnale, un tempo e parametri orbitali unici.

Poiché un dispositivo GPS fornisce informazioni sulla distanza dal satellite, un singolo satellite non sarà in grado di fornire una posizione precisa.

Come le costellazioni GNSS, anche il GPS include tre segmenti: spazio, controllo e utente.

• Segmento spaziale : il segmento spaziale è composto da oltre 30 satelliti in orbita gestiti dalla US Space Force. Questi satelliti possono trasmettere segnali radio per monitorare e controllare le stazioni sulla Terra.
• Segmento di controllo: il segmento di controllo GPS include backup, diverse stazioni di monitoraggio, antenne di terra dedicate e controllo principale in tutto il mondo. Ciò garantisce che i satelliti GPS funzionino bene e orbitino nella giusta posizione.
• Segmento utente : il segmento utente si riferisce a tutti coloro che si affidano ai satelliti GPS per misurare posizione, navigazione e tempo.

GNSS vs GPS: vantaggi e limitazioni

Vantaggi del GNSS

Ora conosciamo il termine GNSS, che copre tre o più satelliti di paesi diversi per fornire informazioni corrette e accurate. Ecco alcuni dei vantaggi del GNSS:

• Tutti i sistemi di navigazione globali sono disponibili in ogni momento. Se uno non funziona a causa delle condizioni atmosferiche, un altro aiuterà allo stesso modo. Quindi, GNSS fornisce maggiore disponibilità e accesso ai segnali ai ricevitori.
• Otterrai dati di temporizzazione accurati che vengono ulteriormente utilizzati per sviluppare una rete IoT ad alta precisione.
• Poiché è una costellazione di satelliti, migliora la soluzione di navigazione, potenziando TTFF, che significa Time to First Fix.
• Risparmia tempo e denaro fornendo la precisione della posizione sul tuo dispositivo.
• Otterrai una connettività ininterrotta in ogni luogo, come vaste foreste, grotte, luoghi densamente popolati, ecc.
• I ricevitori GNSS rimuovono automaticamente il satellite guasto dall'elenco di navigazione per fornire la soluzione migliore.

Limitazioni del GNSS

Di seguito sono riportate alcune limitazioni del GNSS:

• I sistemi aumentati sono necessari ogni volta che si utilizzano i sistemi GNSS per supportare approcci di precisione.
• La precisione verticale è superiore a 10 metri.
• I sistemi aumentati vengono implementati per soddisfare i requisiti di disponibilità, accuratezza, continuità e integrità.
• Colpisce gli operatori aerei, i piloti, i servizi del traffico aereo, il personale di regolamentazione, ecc.
• La sicurezza della navigazione dipende dall'accuratezza dei database.

Vantaggi del GPS

• È semplice da usare
• A basso costo
• Copertura del 100% della Terra
• Grazie alla sua precisione, puoi risparmiare carburante
• Puoi utilizzare la tecnologia GPS per trovare hotel, stazioni di servizio, negozi, ecc.
• È facile da integrare nei tuoi dispositivi
• Ti fornisce il solido sistema di tracciamento

Limitazioni del GPS

• Il chip GPS scarica tutta la batteria del tuo dispositivo.
• Non penetra nelle pareti solide. Ciò significa che gli utenti non possono utilizzare la tecnologia all'interno o sott'acqua.
• La precisione dipende dalla qualità del segnale del satellite.
• La posizione varia quando il numero di satelliti è limitato.
• Durante tempeste geomagnetiche o altre condizioni atmosferiche, non sarai in grado di accedere alla posizione.
• L'attrezzatura per il rilevamento del territorio necessita di una visuale del cielo limpido per ricevere i segnali.
• A volte, l'imprecisione può mostrarti un altro modo o posizione non valido.

GNSS vs. GPS: applicazioni

Applicazioni del GNSS

La tecnologia GNSS è stata sviluppata per la prima volta nel 20° secolo per aiutare il personale militare. Con il tempo, la tecnologia trova la sua strada in molte applicazioni:

• Durante la produzione, le automobili sono dotate di GNSS che visualizza mappe in movimento, posizione, direzione, velocità, ristoranti nelle vicinanze e altro ancora.
• I sistemi di navigazione aerea utilizzano una visualizzazione della mappa mobile. È anche collegato all'autopilota per la navigazione del percorso.
• Navi e barche utilizzano il GNSS per localizzare oceani, mari e laghi. Viene anche utilizzato nelle barche per il cambio autosterzante.
• Le attrezzature pesanti utilizzate nell'edilizia, nell'agricoltura di precisione, nell'estrazione mineraria, ecc. utilizzano la tecnologia GNSS per guidare le macchine.
• I ciclisti usano il GNSS nei viaggi e nelle corse.
• Scalatori, pedoni ordinari ed escursionisti utilizzano questa tecnologia per conoscere la loro posizione.
• La tecnologia GNSS è disponibile anche per i non vedenti.
• I veicoli spaziali utilizzano questa tecnologia come strumento di navigazione.

Applicazioni del GPS

Il GPS ha molte applicazioni in tutto il mondo. Scopriamone alcuni.

• L'industria aeronautica utilizza il GPS per fornire ai passeggeri e ai piloti la posizione in tempo reale dell'aereo.
• Le industrie marine forniscono applicazioni di navigazione accurate ai capitani di barche.
• Gli agricoltori utilizzano i ricevitori GPS sulle loro attrezzature agricole.
• Ispezionando
• Militare
• Servizi finanziari
• Telecomunicazioni
• Guida per veicoli pesanti
• Attività sociali
• Posizioni di localizzazione
• Luoghi vicini
• Alla ricerca del tesoro
• Viaggi da solo

E così via.

GNSS vs GPS: differenze

Conosciamo tutti il ​​GPS come strumento di riferimento che aiuta a trovare qualsiasi posizione, ristorante, indirizzo e altro ancora. Puoi persino condividere la tua posizione attuale o live con gli altri. Attraverso il GPS, possiamo accedere alle posizioni, ma durante qualsiasi interferenza nel segnale, non sarai in grado di accedere alla posizione o alle informazioni.

GNSS è un termine con operazioni simili al GPS ma con un accesso più flessibile e affidabile alle posizioni anche durante le interferenze. Include GPS, Baidu, Galileo, GLONASS e altri sistemi di costellazioni. Ecco perché è indicato come il sistema satellitare multi-costellazione internazionale. Puoi dire che il GNSS utilizza più satelliti GPS di vari paesi per navigare nella posizione precisa.

Approfondiamo le principali differenze tra le tecnologie in base ad alcuni aspetti.

Il GNSS fornisce dati più accurati in quanto combina le informazioni provenienti da vari satelliti di vari paesi. D'altra parte, il GPS è il fornitore di dati specifico controllato e mantenuto dal governo degli Stati Uniti.

Conclusione

Il GPS è un tipo di GNSS che è stato il primo sistema globale di navigazione satellitare. In generale, il GPS è spesso usato per descrivere un sistema di navigazione satellitare. Entrambi sono gli stessi in termini di operazioni, ma differiscono nei loro stili di lavoro.

GNSS e GPS vengono utilizzati in molteplici campi in cui sono necessarie informazioni precise e continue sull'ora e sulla posizione, come trasporti, navigazione marittima, comunicazioni mobili, agricoltura, atletica leggera e molti altri.

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