Il GPS - Laboratorio di Geomatica

Interpretiamo i dati del ricevitore
NAVigation Satellite Timing And Ranging Global
Positioning System
Più comunemente noto come GPS (Sistema di
Posizionamento Globale)
È un sistema di posizionamento su base
satellitare
Reparto Spaziale : 24 satelliti, orbitanti attorno
alla terra a 20.000 km di quota
Reparto di Controllo : 5 stazioni di controllo a
terra (Hawaii, Colorado Springs, Ascencion,
Diego Garcia, Kwajalein)
Reparto di Utilizzo :
ricevitori (antenne)
Il GPS si basa sulla misura del tempo di
percorrenza del segnale trasmesso tra
l’antenna del satellite e quella del ricevitore
Antenna GPS Bluetooth
Computer con interfaccia Bluetooth
(Bluetooth con emulazione porta COM)
Un’applicazione da noi scritta in VB (Visual
Basic) 2008 in grado di leggere i dati dalla
COM Bluetooth.
Il GPS invia dei dati codificati in standard NMEA
0183 (più conosciuto come NMEA)
NMEA : National Marine Electronics Association
Il GPS, che invia mediante Bluetooth i dati
codificati, è detto talker
Il dispositivo che riceve i dati è detto listener
I dati inviati sono definiti sentences
La struttura di un dato è la seguente:
$Prefisso,Dato1,Dato2,…,DatoN*Checksum
La frase inizia sempre col simbolo ‘$’ e ha una
lunghezza massima di 80 caratteri
Prefisso : specifica il tipo di talker (GP=GPS) e il
tipo di frase (GGA, GSA, …)
Checksum : usato per verificare l’integrità dei
dati con l’algoritmo XOR 8 bit
Esempio:
$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08
,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47
Da questi dati possiamo ricavare l’ora
ora,
ora la
latitudine,
latitudine la longitudine,
longitudine la qualità
qualità del FIX
(definisce se valido o invalido), il numero di
satelliti tracciati,
HDOP (“Horizontal Dilution of
tracciati l’HDOP
Position”, un indice riguardante la precisione della
posizione), l’altezza
altezza (ricavabile solo durante un 3D
FIX)
Esempio:
$GPGSA,A,3,04,05,,09,12,,,24,,,,,2.5,1.3,2.1*
39
Da questi dati possiamo ricavare il tipo di FIX
(2D/3D), il PRN (codice identificativo) dei
satelliti usati per il FIX, il PDOP (“dilution of
precision”), l’HDOP
HDOP (“Horizontal dilution of
precision”), il VDOP (“Vertical dilution of
precision”)
Esempio:
$GPGSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,1
2,07,344,39,14,22,228,45*75
Da questi dati possiamo ricavare il numero di
satelliti in vista,
vista i PRN dei satellite con relativi
Azimuth ed Elevation (espressi in gradi) e i
livelli di segnale
Esempio:
$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E
,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A
Da questi dati possiamo ricavare l’ora
ora,
ora lo stato
del ricevitore,
ricevitore la latitudine,
latitudine la longitudine,
longitudine la
velocità
angolo rispetto al Nord e la
velocità (in nodi), l’angolo
data
Il Checksum è molto utile per poter verificare
l’integrit
integrità
integrità dei dati ricevuti
Utilizzo dell’algoritmo XOR 8 bit (exclusive OR 8
bit), ottenendo due caratteri alfanumerici
Utilizzo:
il PC calcola il Checksum della frase compresa
tra ‘$’ e ‘*’ per poi confrontarlo con quello
inviato dal dispositivo GPS