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APPUNTI DI TOPOGRAFIA

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO GPS: a partire dalla posizione dei satelliti nota, misurando più

volte la distanza satellite-ricevitore, si determina la posizione di un punto a terra.

CAUSE DI ERRORE: errori nella misura del tempo; ritardi dovuti al passaggio del segnale in strati

diversi dell’atmosfera. In particolare ionosfera e troposfera sono gli strati più dannosi; errori casuali

di multipath.

GDOP PDOP: una geometria aperta garantisce un buon posizionamento (DOP basso), una

geometria chiusa ne riduce la precisione.

METODI DI RILEVAMENTO: Statico (post processato), impiegato per controllo geodetico,

rilevamento di alta precisione, rapido statico impiegato per progettazione e controllo secondario;

Cinematico post processato per rilevamento topografico, fotogrammetria, gis; Cinematico rtk per

rilevamento topografico, tracciamento di strutture,rilevamento catastale,controllo fotogrammetrico. I

3 metodi sono accomunati dalla stessa esigenza di accuratezza, che è di livello centimetrino(2-

3cm). È necessario risolvere l’ambiguità intera di fase che è lo scopo dell’inizializzazione. Statico:

l’ambiguità intera di fase viene risolta nel software di elaborazione, il tempo di occupazione è

fondamentale per risolvere l’ambig, i tempi di occupazione dipendono dal tipo di ricevitore, dalla

lunghezza della baseline, dalla geometria satellitare e da eventuali sorgenti di multipath.(almeno 4

satelliti:requisiti). Cinematico rtk (almeno 5 satelliti comuni)baseline inferiori a 10 km a meno che si

operi con un segnale proveniente da servizi di rete su base regionale, è necessaria

l’inizializzazione prima di acquisire dati, dopo l’inizializzazione l’accuratezza è centimetrica.

PERDITA DI COMUNICAZIONE RADIO: alzare l’antenna radio,posizionare un ripetitore,passare

alla modalità mista che consente l’acquisizione contemporanea dei dati per post-processamento

(ppk), usare un collegamento alternativo(tel, internet).

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DISTANZIOMETRI ELETTRO OTTICI:emettono una radiazione

ottica sulla lunghezza d’onda dell’infrarosso vicino; modulano la radiazione e la trasmettono verso

un prisma retro riflettore; ricevono una parte della radiazione emessa che ritorna dopo la

riflessione del prisma; misurano la differenza di fase deltafi tra l’onda emessa e l’onda ricevuta;

sono quindi dotati di un apparato trasmettitore e uno ricevente.

METODO DELLA MISURA DELLA FASE:da un oscillatore campione, viene trasmessa verso B

un’onda infrarossa modulata che, riflessa dal prisma posto in B, torna al ricevitore. L’onda

elettromagnetica emessa è modulata in intensità seconda la legge: I=I0 * sin[w(t0+dT)]=I0 *sin(fi0

+dfi). L’equazione fondamentale dei distanziometri: D0= n*lambda/2 + (dfi *lambda)/(4 pigreco).

METODO PER DECADI: utilizza 2 lunghezze d’onda: la prima per determinare un valore

grossolano della distanza e la seconda (100 volte più piccola) per effettuare la misura fine della

distanza. Il valore dell’ambiguità in questa caso è sempre nullo quindi: D0=(dfi *lambda)/(4

pigreco). La precisione nella determinazione della distanza strettamente dipendente dalla

precisione con cui lo strumento riesce a misurare lo sfasamento dfi che ricordiamo essere

contenuto nel fattore L.

METODO DELLE 3 FREQUENZE: due molto prossime tra di loro per una stima grossolana del

valore della distanza, la terza di un ordine di grandezza più alta, per determinare con precisione la

parte fine della misura.

DISTANZIOMETRI A IMPULSI:la misura della distanza è funzione del tempo trascorso di volo di un

impulso che riflesso torna al distanziometro. Questo metodo ha il grosso vantaggio di concentrare

una grande quantità di potenza in un ristrettissimo intervallo di tempodt, permette di superare

grandi distanze(con l’uso del prisma) o piccole distanze senza l’uso del prisma. D= c * deltaT/2.

Applicazioni:rilievo dei profili di gallerie, determinazione dei punti di appoggio per applicazioni

fotogrammetriche nei rilievi architettonici.

CONFRONTO EODM-IMPULSI: 1° richiede almeno 2 frequenze per poter modulare il segnale e

misurare la distanza senza ambiguità sul numero di cicli. precisione dipendente dalla risoluzione

del dispositivo di misura della fase e dalla stabilità dell’oscillatore al quarzo. Convertitore A/D

preciso 3-5mm. 2° un solo impulso permette di determinare la distanza in modo univoco con

precisione centimetrica in un msec. Precisione dipendente dall’instabilità del quarzo. Convertitore

tempo-tensione a rampa preciso 5mm. L’instabilità del quarzo influisce in entrambi i casi per 1-

5ppm.

PRINCIPI BASE GPS: si basa sull’emissione,da parte di satelliti artificiali,di segnali radio che

contengono informazioni sufficienti per poter ricavare la distanza satellite-ricevitore.

AZIONI CHE INFLUISCONO SUL MOTO DEI SATELLITI:la non sfericità della terra e la

conseguente uniformità della massa terrestre che determinano variazioni nel campo di forze

gravitazionale;l’attrazione gravitazionale del sole e della luna;la pressione dovuta alle radiazioni

solari;i satelliti più vicini alla terra sono soggetti a disturbi dovuti agli strati più esterni

dell’atmosfera.

COMPONENTI DEL SISTEMA:l’intero sistema di posizionamento gps funziona grazie a 3

componenti: SEGMENTO SPAZIALE, SEGMENTO DI CONTROLLO,SEGMENTO DI UTILZZO O

UTENTE. 1°:è costituito da una costellazione di 29 satelliti artificiali equipaggiati con: 4 oscillatori

ad altissima precisione: 2 al cesio, 2 al rubidio; razzi per effettuare le correzioni di orbita; 2 pannelli

solari per produrre energia;batterie di emergenza per garantire l’apporto energetico nei periodi in

cui il sole è eclissato. I satelliti trasmettono varie informazioni all’utenza mediante l’invio di segnali

complessi, ma nello stesso tempo ricevono informazioni dalle stazioni del segmento di controllo,

che sono le uniche in grado di trasmettere segnali ai satelliti. 2°: costituito da 5 stazioni a terra

equidistanti lungo l’equatore. Sono classificate in: monitor stations,master control station, ground

control station. Ogni stazione è dotata di apparecchiature per ricevere in continuo il segnale

proveniente dai satelliti e per misurare i parametri atmosferici. Alla stazione principale di controllo

(msc) confluiscono tutti i dati registrati dalle mss che consentono la determinazione dei modelli per

la correzione degli errori dovuti alla deriva degli orologi dei satelliti e la determinazione delle

effemeridi dei satelliti. I dati di navigazione così aggiornati vengono inviati ai satelliti che a loro

volta li ritrasmettono agli utenti. 3°:sono gli utenti del gps, per poter ricevere il segnale hanno

bisogno di un’antenna e un ricevitore.

MISURE DI PSEUDO-RANGE:è una misura della distanza tra il satellite e il ricevitore riferita alle

epoche di emissione e ricezione del segnale. Il tempo di viaggio del segnale è misurato correlando

il codice binario generato dal satellite con unoidentico generato all’interno del ricevitore. Equazione

di pseudo-range: p= c*dtau=rho+c*deltaT+d(ion)+d(trop)+d +d(h,i) + epsilon. AT:errore di

sincronizzazione degli orologi. D(ion),d(trop): errori sulla distanza che si commettono nell’ipotesi

che la velocità di propagazione c sia costante negli strati della ionosfera e della troposfera.

Epsilon: errori casuali. D+d: ritardi di hardware del satellite e del ricevitore. Equazione di

osservazione: p= |r-R|+drho+c*AT +d(ion)+d(trop)+d+d(h,i)+eps.

ONDULAZIONE DEL GEOIDE: è la distanza tra la quota misurata rispetto all’ellissoide e la quota

misurata rispetto al geoide.

DATUM:definire un sistema di riferimento geodetico,significa scegliere la giusta geometria

dell’ellissoide e il giusto orientamento affinché il valore di deviazione della verticale sia minimo e

quindi siano minimi gli effetti dell’errore che si compie nel considerare la perpendicolare

all’ellissoide diretta come la perpendicolare al geoide nel punto. È ora necessario fare in modo che

gli utenti possano collegare i propri rilievi a tale sistema e quindi sono state predisposte le reti

geodetiche, apparati costituiti da punti le cui coordinate sono note nel sistema di riferimento

geodetico. La definizione di un sistema di rif geodetico è legata a 3 elementi: scelta ellissoide,

orientamento dell’ellissoide scelto, definizione di una rete geodetica di appoggio. In italia esistono

2 sistemi geodetici fondamentali:


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luisa18

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DETTAGLI
Esame: Topografia
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria civile
SSD:
Università: Brescia - Unibs
A.A.: 2014-2015

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher luisa18 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Topografia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Brescia - Unibs o del prof Vassena Giorgio.

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