Speciale Gps

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Articolo pubblicato sulla rivista SoloVela
Speciale Gps
Una carrellata sui principali
strumenti di navigazione basati
sul Global Positioning System.
Dal comodo portatile palmare
ai più sofisticati plotter
cartografici
di Maurizio Anzillotti
n principio erano gli uccelli, l’istinto e l’esperienza a guidare i naviganti, poi furono la matematica, la trigonometria e il coraggio degli uomini che videro la terra come una
sfera. Dalle loro idee nacquero gli strumenti che, con il sole e
le stelle, erano in grado di dire, a chi voleva traversare i mari,
dove fosse la meta. Per usare il sestante ci voleva piede fermo
ed esperienza. Bloccare il sole in quello specchietto non era facile e, chi il marinaio non lo faceva per professione, poteva solo cercare di non perdere di vista la terra.
Poi l’uomo inventò la radio, le antenne, i satelliti, imparò a dominare l’etere e a sognare ancora più in alto del cielo; nacquero il radiogoniometro, il Loran e, infine, il Gps, “Global Positioning Sistem”. In meno di trent’anni si è passati dal sestante
al cartografico, e il modo di navigare è cambiato radicalmente.
Con i nuovi strumenti, avere piede e polso fermi, conoscere le
stelle sono diventate ragioni di vanto, quasi un vezzo, ma non
sono più requisiti necessari per attraversare l’oceano da una
sponda all’altra. I libri dove erano segnate tutte le ore in cui il
sole sarebbe nato e tramontato sono diventati arredamento
nelle librerie delle navi. Alcuni comandanti ancor oggi li sfogliano di tanto in tanto, ma per lo più nei momenti di nostalgia o nell’improbabile evenienza di avarie ai sistemi satellitari.
Oggi le stelle dei naviganti sono i satelliti.
C’è chi sostiene che tutto ciò è poco romantico, che così l’uomo ha perso la poesia del mare e l’impegno nello studio dell’orientamento. Ma oggi sono molte le persone che facilmente
possono navigare verso l’orizzonte e perdere di vista la terra,
veleggiare fino a che il mondo non si trasforma in una tavola
liquida eppure sapere che l’isola è laggiù, oltre le nubi, anche
se nessuno la vede. In un tempo definito la meta appa- I
Gps,punto nave
no problem
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Il Geonav 11 Flash è lo
stesso apparecchio del
più conosciuto Geonav 11
Sunshine, l’unica
differenza è che il Flash
è per uso interno e ha
un costo di 2835 euro
rirà, e si potrà rinnovare il
grido “Terra!”, emozione unica da provare almeno una
volta nella vita. Il tutto grazie a un apparecchietto.
“Tft”, “Sdgps”, “Nme”: termini misteriosi di quel
linguaggio interplanetario che mette in contatto
la piccola antenna montata sulla poppa della barca con
le navi di metallo che girano nello spazio. E’ quanto i marinai odierni devono
conoscere per potersi districare tra le
mille offerte del mercato che propone
ogni giorno nuovi modelli di Gps, capaci di funzioni sempre più sofisticate e
complesse.
GPS E PLOTTER
Contrariamente a quanto alcuni pensano,
il Gps non è lo strumento montato sul
tavolo da carteggio sul quale si legge la
posizione, bensì l’antenna di questo. E’
essa, infatti, il “Global Positioning Sistem”. Quello montato in quadrato è soltanto il traduttore del segnale. Quando il
Gps trasmigrò dal mondo bellico - fu inventato dai ricercatori militari Usa e inizialmente utilizzato a scopi di difesa - a
quello civile, sembrava già stupefacente
la sua funzione base, ovvero, quella di
fornire in tempo reale la posizione
espressa in latitudine e longitudine.
Oggi, non esistono praticamente più apparecchi che danno
esclusivamente queste due informazioni minime. Quelle che
vengono chiamate Gps sono macchine complesse, nelle quali il
“positioning” è solo uno dei servizi che sono in grado di offrirci. Insieme a questo, l’altro servizio più comune è quello
cartografico. Qui l’apparecchio è integrato con un lettore di
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funzione di cartografia ha enormemente semplificato la navigazione da diporto. La praticità di questi apparati è arrivata al
punto che montando un Gps cartografico sul tientibene della timoneria, è possibile navigare senza mai scendere sottocoperta.
Avendo a disposizione una buona cartuccia cartografica, si può
ingrandire la mappa per cogliere anche il particolare più piccolo. Dettaglio che su una mappa cartacea è difficoltoso notare,
a meno di avere a bordo un numero veramente cospicuo di carte nautiche di varie scale.
carte nautiche in parte registrate in memoria e in parte su di
una cartuccia esterna. Dopo aver letto con la funzione Gps la
posizione della barca, lo strumento visualizza il cursore sullo
schermo dove è riprodotta la carta della zona di navigazione
nella quale ci si trova, nel punto esatto in cui è l’imbarcazione. Lo scarto rispetto al reale, quando c’è, è di pochi metri. La
POSSIBILI PROBLEMI
Il problema fondamentale del Gps è il posizionamento dell’antenna che, se è vero che non ha bisogno di essere montata in posizione elevata, teme i campi magnetici e quindi
andrebbe messa fuori dal triangolo formato dallo strallo di
Quando si prende una barca a noleggio è molto
importante farsi spiegare, durante il check-in,
come funziona il Gps cartografico
prua e il paterazzo, in quanto all’interno di esso si genera un
campo magnetico.
Per questo motivo, molto spesso, l’antenna viene montata sul
pulpito di poppa o, ancora meglio, su un’asta di metallo o vetroresina alta un paio di metri e agganciata al pulpito.
Il secondo problema è l’impossibilità, fino a poco tempo fa, di
poter montare gli schermi all’esterno perché questi temevano
l’umidità. Poi si è arrivati ai monitor stagni. I primi modelli,
però, risentivano del fatto che il sole colpiva lo schermo in certe angolazioni, oscurandolo.
Ma oggi un po’ tutte le aziende offrono schermi antiriflesso che
li rendono leggibili anche con molta luce.
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Il Gps - Global
Positioning
System - è
l’antenna
montata sui
pulpiti delle
barche e non lo
strumento che si
trova sul tavolo
da carteggio
Tale funzione, per quanto affascinante, va utilizzata con
prudenza perché il Gps non ha ancora una precisione
tale da renderla totalmente affidabile.
PORTE DI CONNESSIONE
Le porte di connessione del Gps cartografico, che permettono di interfacciare lo strumento con altri apparati, costituiscono una caratteristica importante, anche se
relativamente poco usata. Interessante, ad esempio, è l’in-
Una cartuccia cartografica
dove sono memorizzate le
mappe a piccola scala
ROTAZIONE E
SCORRIMENTO
Navigando, per esempio, da sud a
nord, quando facciamo la rotta mettiamo la carta
sul tavolo e tracciamo una retta. Senza accorgercene posizioneremo il nord davanti e il sud dietro.
Se navighiamo da nord a sud, faremo l’inverso perché, istintivamente, cercheremo di riprodurre le
condizioni di navigazione.
Replicare sul cartografico il nostro movimento di
girare la carta per adattarlo alla rotta non è stato
semplice e ancora oggi molte aziende riportano la
funzione di “chart rotation” come una delle principali, anche
se sono rimasti in pochi i Gps cartografici che non offrono
questa possibilità.
Collateralmente a questa, un buon apparecchio deve avere lo scorrimento della carta. Ovvero, la funzione che permette di far scorrere la mappa sotto
il cursore man mano che questo avanza, in modo
da tenerlo sempre nell’area centrale dello schermo.
Mappa cartografica utilizzata dagli strumenti della Simrad
COME FUNZIONA
Il segnale Gps proviene da satelliti che ruotono a circa
20mila chilometri dalla terra; maggiore è il numero dei
satelliti captati, maggiore sarà l’accuratezza della posizione
Le cartucce sono il punto focale per la scelta di un Gps cartografico. Ogni strumento adotta un sistema
di cartografia non sempre compatibile con
quello di un altro produttore, quindi, acquistando un certo modello ci si lega alle sue
mappe.
I Gps nascono con delle carte standard già
inserite, mentre altre sono acquisite e utilizzate mediante una cartuccia. Una volta queste dovevano essere acquistate già confezionate, o bisognava andare in un centro autorizzato a farsi caricare le carte richieste. Oggi, molti produttori si stanno organizzando con siti Internet mediante i quali è possibile scaricare sul supporto in proprio possesso le
mappe desiderate.
Una delle ultime novità in questo ambito sono le cartucce
“compact flash” che hanno il vantaggio di essere le stesse usa-
Messo a punto e gestito dalle forze armate statunitensi, il
“Global Positioning System” si fonda su una catena di satelliti gravitanti in orbita a 20 mila chilometri dalla terra. Il ricevitore (quello montato, per esempio, sulla nostra barca)
capta i segnali dei satelliti creando una triangolazione tra
questi e determinando così la corretta posizione.
Dal momento che i militari in alcune occasioni rendono (di
proposito) non assolutamente preciso il sistema, alcuni produttori stanno offrendo una funzione chiamata Dgps, ovvero,
“differenziale per Gps”. E’ la possibilità di
captare un segnale da una stazione terrestre e con questo correggere l’errore del segnale del satellite. Il problema è che le stazioni a terra sono rare. Inoltre, questa funzione è tutt’altro che essenziale, essendo
generalmente trascurabile, ai fini dell’orientamento nautico, il margine d’errore.
Altro sistema di correzione offerto da molte case produttrici, è la correzione mediante satellite. Ovvero, la nostra antenna GPS, capta dei segnali di correzione emessi da satelliti geostazionari che hanno il
compito di confutare e correggere il segnale emesso dalla catena di satelliti GPS. I segnali provenienti dai geostazionari
si chiamano WAAS, EGNOS e MSAS, ma al momento non sono
ricevibili in Europa.
“”
al momento
non ci sono
stazioni terrestri
in Europa utili
per il Dgps
Non tutti gli apparecchi sono dotati invece della
funzione “autozoom”, che consente di portare una
carta all’ingrandimento desiderato in modo da mostrare la mappa sempre con determinate proporzioni indipendentemente dalla scala di questa.
ALLARME ÀNCORA
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terfaccia al pilota automatico. Ovvero, la possibilità di far “colloquiare” Gps e pilota: il primo “dice” al secondo quale rotta
tenere per raggiungere un determinato Way Point e quando
questo è raggiunto gli “suggerisce” cosa fare per puntare sul
prossimo. Altri interfaccia utili sono quelli con il radar o con
gli strumenti del vento.
LE CARTUCCE
AUTOZOOM
Un’altra funzione che può risultare molto utile è
l’allarme àncora. Una volta che questo è inserito,
il Gps lancerà l’allerta sonora nel caso in cui la barca si dovesse spedare e uscire dal cerchio immaginario che determina la distanza massima che la barca deve tenere dalla propria
ancora.
te su molti computer per immagazzinare
dati. Sono quindi utilizzabili sul computer e, avendo molta memoria, permettono di “stivare” un numero praticamente infinito di Way Point.
Il segnale Gps non è preciso per volontà dei militari
che lo controllano. Il differenziale, segnale proveniente
da una stazione terrestre, ha il compito di correggere i
segnali Gps. Lo strumento in grado di utilizzare questo
segnale si chiama Dgps
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Questi due strumenti della Garmin si distinguono
per la cromaticità dello schermo che nel Garmin
2010 è monocromatico e nel 2010C è a colori.
Il loro costo è rispettivamente di 2006 euro e di
3327,70 più Iva
Il Geonav 6 Plus è il cartografico più venduto
in Italia, il suo prezzo è di 839 euro + Iva,
mentre il Geonav 6 Sunshine ha un costo di
1339 euro + Iva. Il Geonav 11 Sunshine,
cartografico a grande schermo per utilizzo
esterno, costa 3870 euro + Iva
DISCORDANZE
I PRODUTTORI
venzione. I prodotti della Geonav hanno diverse qualità tra le quali la versatilità.
Il nuovo Geonav 11 Sunshine, prodotto di punta dell’azienda, è uno strumento indicato per
un utilizzo esterno grazie al suo schermo antiriflesso, visibile anche in piena luce solare. Ma
uno dei prodotti più conosciuti dell’azienda
viareggina è sicuramente il Geonav 6 plus. E’
quell’apparecchio giallo che spesso si vede
montato sui tientibene delle barche a vela, davanti alla timoneria. Questo piccolo oggetto ha la caratteristica di avere l’antenna incorporata quindi, per
funzionare, necessita soltanto dell’alimentazione che
gli può essere fornita con una presa da accendisigari
in pozzetto. Il Geonav 6 Plus è probabilmente il cartografico più venduto in Italia.
Le funzioni principali dei cartografici Geonav, che
utilizzano la cartografia Navionics, sono: autozoom (la carta prende le dimensioni visibili automaticamente); Chart Rotation (la carta ruota
per mantenere il movimento del cursore dall’alto al basso); Gestione correnti e maree (gestisce gli aspetti connessi con le correnti e le
maree presenti sulle carte nautiche).
L’interfaccia utilizzata è “Nmea”, mentre le
cartucce sono: per gli apparecchi più nuovi
e di alta fascia, le Compact Flash, che hanno
il vantaggio di essere leggibili dai computer di
casa. Come già detto, queste, avendo una grande
memoria possono immagazzinare un numero veramente
alto di Way Point. I Gps più economici o meno recenti utilizzano invece normali cartucce cartografiche Navionics.
Tutti gli strumenti hanno la carta del mondo incorporata.
Di seguito una vetrina dei maggiori produttori di Gps Cartografici e dei loro prodotti.
Garmin
Può accadere che le indicazioni fornite dal Gps
non coincidano con quelle degli altri strumenti
di bordo come, ad esempio, l’indicatore di velocità.
Le ragioni possono essere molteplici, ma quasi tutte
risiedono nel diverso modo di funzionamento degli apparati. Il satellitare rileva la velocità dell’imbarcazione rispetto
alla superficie terrestre e non all’acqua, calcolando il tempo impiegato dal mezzo per portarsi dal punto “A” del fondo marino al
punto “B”. Dividendo il risultato per la distanza ottiene la velocità media tenuta per passare da A a B.
Il rilevatore di velocità della barca, invece, conta quanti giri fa l’elichetta del
trasduttore nel tempo necessario a passare dal punto “As” della superficie marina al punto “Bs” di questa. La velocità di rotazione dell’elica darà la velocità della barca.
Nel caso in cui ci sia una corrente a favore, il Gps continuerà il suo calcolo
senza nessuna interferenza perché agisce su punti fermi della superficie terrestre, mentre l’indicatore di velocità
di bordo, segnerà una velocità minore in quanto l’elica farà meno giri
perché “drogata” dalla corrente che
sposta l’acqua insieme alla barca.
ERRORI DI ROTTA
Può succedere anche che, mentre i
calcoli sulla carta nautica indicano che
l’imbarcazione si sta avvicinando ad un’isola a una certa velocità, il
Gps segni che la barca si sta allontanando. Il motivo è lo stesso: la
corrente. Se si vuole andare da “A” a “B”, ma nella navigazione la
barca è investita da una corrente che viaggia a tre nodi, perpendicolare alla rotta, nonostante si abbia la sensazione di andare dritti
verso la meta in effetti si sta scarrocciando e se si persevera con
quella prora non si coglierà l’obbiettivo finale. Se in questo caso si
tiene sotto controllo il Gps, il fenomeno risulterà evidente.
Insomma, difficilmente il Gps sbaglia rotta e quando si ha l’impressione che ciò stia succedendo bisogna ragionare tenendo presente il
suo sistema di funzionamento.
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Geonav
La Geonav è una divisione della Navionics Spa. L’amministratore delegato della società è l’ingegner Carnevali che,
con Fosco Bianchetti, anche lui ingegnere e fondatore della
C-Map, ha inventato la cartografia elettronica. Oggi, tutti i
Gps cartografici del mondo, funzionano grazie alla loro in-
E’ un colosso statunitense specializzato in comunicazioni.
Garmin erano i Gps utilizzati dai militari Usa nella guerra
del Golfo. La filosofia di questa azienda è: riuscire a dare un
prodotto che raggiunga lo scopo a un prezzo accessibile.
La gamma di prodotti Gps della Garmin è davvero vasta e
farne una panoramica esauriente è impossibile. Basti sapere che partono dal semplice Etrex, Gps non cartografico
grande poco più di un cellulare per passare, nella stessa serie, all’Etrex Vista,
che oltre a essere cartografico, è dotato di altimetro barometrico, bussola elettronica e connessione al Pc. Si passa
poi agli apparecchi integrati multifunzionali che sono anche
ecoscandagli da pesca in grado di bloccare sulla carta il
punto della secca preferita spingendo un solo tasto.
La maggior parte degli strumenti Garmin ha una mappa
piuttosto dettagliata che arriva fino allo zoom di 32 miglia
nello schermo. Per visualizzare dettagli più piccoli, utilizzano cartucce di memoria preprogrammate con carto- Aprile 2003
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grafia Blu Chart. Su molti modelli è presente il Dgps, che
consente la correzione del segnale satellitare mediante il
rilevamento di un segnale terrestre.
L’interfaccia è “Nmea”.
Il Meridian Magellan è un simpatico plotter
palmare utile in molte situazioni, dalla
navigazione in mare a quella a terra
minicarte della C-Map o Navionics. L’interfaccia è la NMEA
0183 che permette l’interconnessione con strumenti quali
pilota automatico e radar.
Simrad
La Simrad è produttrice anche di piloti automatici, ecoscandagli, radar
e tutte le altre apparecchiature
elettroniche di bordo. Ma ha puntato sulla precisione dei suoi Gps.
Questi tra le varie funzioni hanno,
infatti, il Dgps, che corregge il segnale satellitare con una stazione a
terra e i WAAS, EGNOS e MSAS che sono
correzioni che utilizzano direttamente il
segnale dei satelliti. La cartografia utilizzata è la C-Map.
La serie di punta è la “33” con il cartografico “cp 33” che assomma un po’ tutte
le prerogative della costruzione Simrad.
Tra le varie possibilità di questi apparecchi le più interessanti sono i tasti dedicaNavtalk, cellulare con
ti, ovvero la possibilità di poter accedere
cartografico per chi vuole
a determinate funzioni con un solo tasto
tutto in poco spazio
senza più dover impartire una serie di comandi complicati. Le funzioni che la Simrad propone sono: aggiornamento automatico della migliore carta disponibile per la zona in cui si naviga alla
migliore risoluzione. La Chart Rotation nella modalità North Up, che
posiziona sempre il nord sulla
parte alta dello schermo. Da
menzionare anche le funzioni
Head Up (la rotta è sempre dal
basso verso l’alto) e Nav up (il
rilevamento del Way Point è sempre avanti nello schermo). Non
manca il trackplotter, ovvero la
capacità di salvare in memoria la
posizione in cui si trova la barca
in quel momento e la profondità
relativa.
Magellan
La serie Cp 33
si differenzia
da apparecchio
ad apparecchio
per la grandezza
dello schermo
Furuno
La Furuno è un’altra grande casa costruttrice di Gps cartografici. I suoi modelli sono adatti ad un utilizzo interno alla barca e si differenziano tra loro per la presenza o meno
di schermo a colori, per la grandezza dei monitor e per le
funzioni offerte.
La gamma Furuno parte dal GP 80, un ricevitore a 12 canali con schermo da sei pollici, per arrivare al GP1850, che fa
anche da ecoscandaglio. Gli apparecchi della Furuno usano
Magellan è specializzata in GPS portatili. Portatili che con il
tempo si sono così evoluti da fornire quasi tutte le funzioni dei GPS più grandi.
I modelli della Magellan sono utilizzabili sia per cartografia
nautica che con cartografia stradale, il loro peso si aggira
intorno ai 200 gr e le dimensioni sono di poco superiori a
quelle di un cellulare. La serie Meridian è molto compatta,
completamente protetta da una corona di gomma ed è water proof, mentre i GPS Magellan sono stagni e galleggianti, il che significa che se finiscono in acqua basta recuperarli per continuare ad utilizzarli. I Meridian hanno 2 MB di
memoria, entre i Magellan ne hanno 8.
Dotati di uscita NMEA, i Magellan vengono venduti con il
cavo di connessione al PC.
Il Furuno 1640, è un
cartografico da interno il cui
costo è di 1200 euro più Iva
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