Limitazioni del GPS: Precisione, Geometria Satelliti, Ambiente ed Errori Inerenti
Il sistema di posizionamento globale è indiscutibilmente una delle innovazioni di navigazione più importanti del 20° secolo. La rete satellitare permette a chiunque con un ricevitore di individuare la sua posizione sulla Terra entro circa 70 metri. Questo detto, il sistema ha le sue limitazioni e non è sempre accurato al 100%.
Precisione: Numero Satelliti e Forza Segnale
Un ricevitore GPS ha bisogno di ricevere un segnale da almeno quattro satelliti per determinare la sua posizione. Tuttavia, quattro è il minimo assoluto e la posizione riportata potrebbe non essere accurata. La ricezione di più satelliti dal ricevitore risulterà in maggiore accuratezza. La forza del segnale gioca anche un ruolo nella precisione; segnali deboli portano a errori nell'individuazione della posizione del ricevitore.
Posizione Satelliti: Geometria e Triangolazione
La posizione dei satelliti GPS influisce su accuratezza e funzionamento di un ricevitore GPS, poiché il sistema usa un processo noto come triangolazione per determinare la posizione. La triangolazione richiede che i satelliti siano in direzioni diverse dalla prospettiva del ricevitore. Ciascuno di questi satelliti riporta poi la posizione del ricevitore come la vede, che il ricevitore poi media. Se il ricevitore vede solo satelliti da una direzione, la triangolazione funzionerà male o per nulla.
Geografia e Meteo: Ostacoli Fisici e Multipath
Fattori ambientali limitano l'efficacia del GPS. Condizioni meteo come neve, pioggia o nebbia possono degradare un segnale GPS. Edifici alti come quelli nelle città possono bloccare del tutto il percorso verso i satelliti, e caratteristiche geografiche come valli, canyon o tunnel causano una condizione nota come multipath. Il multipath avviene quando il segnale rimbalza su un'ostruzione, che causa il rilevamento del satellite come più lontano di quanto sia in realtà.
Errori: Errore Inerente Militare e Atmosfera
L'uso civile del sistema GPS viene con un errore incorporato. Il Dipartimento della Difesa USA lo fa per motivi di sicurezza, e aggiunge almeno un errore di dieci metri sopra qualsiasi altro problema dovuto a condizioni preesistenti. Errori possono anche verificarsi a causa del rallentamento delle trasmissioni mentre passano attraverso l'atmosfera terrestre. Mentre i ricevitori tipicamente compensano questo problema attraverso correzione errori integrata, non è infallibile.