Cos'è una Maschera di Elevazione per GPS?

Il Global Positioning System consiste in una rete, o costellazione, di 24 satelliti posti in orbita fissa sopra la superficie terrestre. Ogni satellite trasmette segnali radio contenenti informazioni su se stesso, che vengono rilevati dai ricevitori GPS a terra e utilizzati per calcolare la loro posizione tridimensionale sulla superficie terrestre. La maggior parte dei ricevitori GPS include una maschera di elevazione, che filtra i segnali provenienti da satelliti al di sotto di un certo angolo di elevazione rispetto all'orizzonte.

Disturbo Atmosferico

I satelliti molto vicini all'orizzonte, dal punto di vista di un ricevitore GPS, subiscono più errori o rumore causati dall'atmosfera rispetto ai satelliti alti nel cielo. Impostando la maschera di elevazione, gli utenti del ricevitore GPS possono effettivamente mascherare i segnali rumorosi, in modo che non vengano utilizzati per calcolare la latitudine, la longitudine e l'altitudine del ricevitore GPS.

Valore Tipico

Secondo il Dipartimento dei Trasporti del North Dakota, la maschera di elevazione della maggior parte dei ricevitori GPS è impostata a un angolo compreso tra 10 e 15 gradi. Un ricevitore GPS richiede segnali da un minimo di quattro satelliti per calcolare la sua posizione geografica precisa, quindi impostare l'angolo della maschera di elevazione troppo alto introduce la possibilità (seppur rara) che troppi pochi satelliti siano abbastanza alti nel cielo per fornire dati posizionali sufficienti.

Abbassamento della Maschera di Elevazione

In certe situazioni, come in mare, può essere necessario impostare la maschera di elevazione di un ricevitore GPS a un angolo inferiore — forse 5 gradi, o addirittura zero — per ottenere una posizione. I segnali ricevuti dal ricevitore GPS saranno, per definizione, rumorosi e forniranno dati posizionali imprecisi, ma dati imprecisi possono essere meglio di nessun dato. Si noti che la maggior parte del software di elaborazione GPS consente di aumentare l'angolo della maschera di elevazione, ma non di diminuirlo, una volta avviata l'elaborazione.

Vantaggi

Uno dei vantaggi di impostare l'angolo della maschera di elevazione intorno a 15 gradi è che aumenta le probabilità che un ricevitore GPS utilizzi gli stessi satelliti di una stazione base GPS, o stazione di riferimento. Una stazione base GPS è un ricevitore GPS la cui posizione geografica è nota con precisione. La stazione base calcola la sua posizione dai segnali satellitari in arrivo, confronta quella posizione con la sua posizione reale e invia una correzione, se necessario, a qualsiasi ricevitore GPS mobile entro portata. La maschera di elevazione delle stazioni base è tipicamente impostata a 10 gradi, quindi "vede" più satelliti di un ricevitore GPS con un angolo di maschera di elevazione di 15 gradi.