Appunti di teoria del corso di Monitoraggio geomatico

POSIZIONAMENTO

SISTEMI DI Difesa

dal 1973

militari sviluppato della

GLOBAL Dipartimento

GPS

POSITION (USA)

SISTEM scopi

>

-

RIFERIMENTO

SISTEMA GLOBALE WES84

DI datUM

-

↓

sistema cartesiano geocentrico VA N TAG G I SVANTAGEL

semplicitˆ misure necessitˆ di

· · i satelliti

vedere

risultati

precisione

· sensibilitˆ

·

rapiolitˆ rilievo elettromagnetici

disturbi

·

h uniforme

intervisibilitˆ

Non

· punti precisione nou

·

limiti In PLANIMETRIA Quota

di e

senza portata

e d

RUMOROSA

le +

due quote

differiscono quantitˆ

di Questa · necessitˆ

sistemi i

di

unicitˆ ·

di occupare

riferimento punti misurate

in da

planimetria

altimetria

e cartografico

DaTuM

· dal sistema

diverso

· operativitˆ notturna e nationale

geodetico

condizioni ortometrica

meteo

in ellisso dica a

da

avverse

che

si accorge

se segnale

del

occultazioni

·

Stazione controllo

di satellite traiettoria

- percorre riflessioni

e multiple

la

sbagliata mandc di

in

- ostacoli

caso

correzione

stazioni di comunica

comunicano i

controllo

monitoraggio satelliti

con

di che

Quella

con

TERRE STRI AREE MARINE

Rilieri imbarcazioni

scale velivoli

varie

a posizionamento posizionamento

L'attuale di

del controllo

configurazione segmento

Un'unica

include STATION

MASTER CONTROL

: · ALTERNATIVA

Master

· STATION

Una di

Il antenne controllo

· comando e Geomatico

siti di Monitoraggio

16

·

SEGMENTO UTENTE inviati

ANTENNA i segnali

captare

· X dai Satelliti

RICEVITORE analizzare

· memorizzare

e

per dati

i le

SOFTWARE

· dati coordinate dei

determinare incogniti

i

elaborare punti

e

per

GNSS Satellite System

Global Navigation

: GPS

1) 1933

dal

americano

NAVSTAR attivo

>

-

2) 1995

GLONASS russo

>

- , 4) COMPASS/BEIDOU 2018

Cinese

3) 2016

Galileo -

europeo

>

- ,

, Istrumento)

SEGNALE ORIGINALE "portante"

anda d'onda

sinusoidale lunghezza

distanza

e una

percorre = ma

percorre uguale

distanza

d lunghezza d'onda

alla

(contenuto)

Sommato

viene si

che

algoritmi U

QUADRA

ONDA "coolice

- >

binario ciclicamente

sistema ripate

un fine dal

modulato

abbiamo

alla segnale codice

un

fondamentale cF

fo

frequenza lunghezza x

MHz

10 cT 30m

d'onda

23

= =

= =

-

, troppo

grande

dell'oscillatore satelliti

dei

atomico

propria d cos“

trovo le

fattori /periore

grandezza

dei e

moltiplicativi

modulare PORTANTI

con

posso >

- L2 L2

sensibile

il

d'onda misura

alla

•

lunghezza

el

perchŽ picco +

pi• segnale e d'onda cm

in

lunghezze

2

con ↓

sensibile

+ la

per

della

misura

distanza

di

ERRORI

3 MISURA

COMUNI

Le misure essere

possono : MISURE

MISURE FASE

CODICE

DI DI

"prevoorange" portanti demodulate

sulle

usate per del

PRN Ordine

sui CENTIMETRO

codici

il posizionamento

reale

in tempo METRO

del

Ordine R

R 19

X zu

30

300 cm

cm

21 =

e 12

=

m

= ↓ la

• in

misure

pi• preciso ottengo

non

ma ho di

tempo recle bisogno ma

e POST-ELABORAZIONE

CODICE

MISURE DI

>

- sfalsati

i identici

due seppur

segnali saranno

3 fatto il segnale

del che

causa

tempo

nel a la

ha giˆ

trasmesso percorso

satellite

dal satellite-ricevitore

distanza

ricevitore

il it

riesce ricreare segnale

a fare ma

satellite e

dal

che riceve al

generato suo

tra

correlazione segnale

ricevuto

avello

interno e

dal il

Il ritardo dovuto distanza di

dalla nome

segnale prende

percorsa

"TEMPO VOLO" correllati

si

far

traslare che

DI siano

replicato

devo segnale

>

- per

R CAT

) moltiplicando sfalsamento At velocitˆ

lo di

. temporale re

la del

= segnale

propagazione

per

distanza teorica ricevitore

calcola la

Si satellite -

d

PSEUDORANGE

Nella satellati

realtˆ dei ricevitori

dei desincronizzati

gli offset)

orologi la scalar

e sono con

3 "BIAS"

10-3

-

Si(t) Sjlt)

temporale di chiamate

riferimento 10

GPS) Quantitˆ

(tempo

di e

= =

(t" St)) Si(t)

At (ti +

= + - dall'errore

Distanza satellite-ricevitore inquinato di sincronizzazione :

Rift) -dix)] ms])

(Sk

c[/SE) [iti

Sirt)] ti)

cat c(y

Hi +

c + +

+

= = = - =

- satelliti

osservati di

se pi•

sono 4

Soluzione Quadrat

ai MINIMI

abbiamo

perci˜ s incognite : posizionamento)

faumenta affidabilitˆ

-

3 componenti del errore

+ ↓

Orologio

ricevitore

posizione

vettore teorica (1 % /

precisione psevoorange

codice /x

CIA 300m) ordine incertezza 3 m

· >

-

=

(

codice 30 m) incertezza

P 3

Ordine 0

· - m

= .

FASE

Misure Di

>

-

Il ricevitore sfasamento

misura demodulazione) lo tra

(dopo la proveniente

il dal

segnale

t-to)

t na

all'istante t

satellite la all'istante

/ricevuto in e replica

sua

generato

il

considera la

tempo DIFFERENZA

Ma

non FASE

di

d AMBIGUITA

ha

si

Ma ma fasi

di

numero

>

-

FASE del

INTERA DI seguale

lunghezza

nella SATELLITARE

ERRORI POSIZIONAMENTO

Nel faccidentali) x

%

STRUMENTALI

· 1

dello

intrinseca strumento

precisione

: errori di orologio rifrazione Tro p o s fe r i c a

di

· Ionosferica

MODELLO d'orbita

SISTEMATICI rifrazione

errori

O -

SLIPS

CYCLE

-

Osservazione

· PATH

Di MULTI di

centro

del

variazione dell'antenna

fase

150km)

110km)

pressione

Umiditˆ

temperatura SIMULTANEE

ELIMINA

ERRORE

OROLOGIO ELIMINA

RICEVITORE ERRORI ORBITA

OROLOGI e

migliore

Il

OROLOGIO

SATELLITE

differenziare

X oss.

devono

OSSERVAZIONI essere

SIMULTANEE

↓

nello

stesso momento

prese W

in

Osservazione epoche diverse

E

quando interruzioni

si utilizza ci sono d

notiamo una grande di

perchŽ contributo

segnale

di ma maggior

valor

variazione dei casuale

errore

(DGPS) trasmesse

correzioni alle

· Case

di di

codice

misrie o

redle

in tempo

RETE DI

STAZIONI correzioni

· soltanto

applicate

ai satelliti comuni

rilievo

usato

· ,

per

tracciamento navigazione

,

2 cartografia

utilizzati per

POSIZIONAMENTO RELATIVO GEOD

RETI

RILIEVI C

.

accuratezze TOPOGRAFICHE

> e

migliori >

km

per

mm

: DETERMINARE DEFORMAZ

-

+

20 CRETI o ordine)

1

del

anche periodiche di

o campagne

lavorano contemporaneam

. precisione

misura di lo

alta per

1

di geofisiche

ora studio

+ di

per aree

SES FlegreT)

Campi

.

RILIEVO CINEMATICO

⑭ ZORDINE

RETE del

internito

punti di

per

> Raffittimento a pu˜ minore

essere

precisione de

basano

si

PerchŽ sulla rete

o ordine preciso

•

1 che +

d

ho incognite

3 ogni

X epoca

↓

fondamentale risoluzione

la

el fase

di

dell'ambiguitˆ

↓ INIZIALIZZAZIONE

ramite ma

TRATTAMENTO DATI

DEL base elaboro

approccio base

indipendentemente

singola singola

· ogni

: - correlazioni basi

tra

considera

non

- tutti

multibase i

in

Approccio blocco

considero

· vertici

: compenso

e

- ogni

satelliti

dei

le posizioni per

della rete e misura

sessione di osservationi

correlazioni GPS

le tra le

tutte

considero

-

successive

· approssimazioni

REALE disponibili in

direttamente

TEMPO risultati

IN :

· campagna

- (

di

misure

solo la navigazione prevoorange

per

- elevata

molto

Accuratezza non

- al

disponibili

risultati vieiero

successivamente

Post-PROCESSING in

· : - campagna

ricevitore

misure dal

registrate

- affinare modellazione errozi

di la

possibilitˆ degli

- effemeridi

possibilitˆ di precise

usare

- ↓

individuare

ad

riesco meglio

errori

gli dall'atmosfera)

ad

polato es

devo ricominciare se

si

> interrompe

- segnale

INTERFEROMETRIA SAR

DIFFERENZIALE

La valutazione di potenziali rischi legati alle instabilitˆ strutturali • affidata anche alle tecniche

geomatiche per il controllo delle strutture e il monitoraggio degli spostamenti

FASE 2

STATO DI CONOSCENZA - fornire un quadro del comportamento statico delle strutture in condizioni

•

indisturbate

MISURA- evidenziare eventuali cedimenti differenziali, rotazioni degli elementi verticali delle strutture e

•

criticitˆ giˆ presenti

FASE 2

VERIFICA DEL MODELLO - controllare e valutare IL fenomeno che induce

• le deformazioni interessate

(subsidenza naturale, scavi in sotterranea, faglie attive, cedimenti fondazioni, ...)

OSSERVAZIONE CONTINUA - rilevare, se presenti, accelerazioni di movimenti

• giˆ in