Caratteristiche e differenza tra GPS e GNSS in tecnologia

GPS e GNSS sono sistemi satellitari utilizzati a livello globale per determinare posizionamento, navigazione e tempistica (PNT). GNSS è un termine più ampio che incapsula diversi tipi di sistemi di navigazione satellitare globali e regionali. Il GPS è uno dei sistemi GNSS sviluppati dagli Stati Uniti.

Oltre al GPS, il GNSS comprende altri tre sistemi di navigazione satellitari globali e due sistemi di navigazione satellitari regionali.

Che cos’è il GPS?

GPS, ovvero Global Positioning System, originariamente noto come Navstar GPS. Qui Navstar significa ora e portata del satellite di navigazione. Il GPS è stato il primo sistema di navigazione satellitare a coprire il mondo intero.

A partire da ora, il GPS è composto da tre segmenti:

La costellazione di 31 satelliti GPS orbitanti su 6 aerei MEO che trasmettono segnali di navigazione.
Rete di stazioni di terra.
Le stazioni di controllo satellitare monitorano e controllano i satelliti nel sistema.

L’altezza dell’orbita del satellite è di circa 11 miglia e fornisce informazioni precise su posizione, navigazione e ora fino a 4,9 m in tutto il mondo, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche.

La forza di difesa del governo americano, cioè il DRDO (Dipartimento della Difesa), gestisce e mantiene il sistema GPS. Il Comitato esecutivo nazionale spaziale (EXCOM) guida il Dipartimento della Difesa sulle questioni relative al GPS.

Che cos’è il GNSS?

GNSS, ovvero un sistema globale di navigazione satellitare, è un termine globale che comprende tutti i sistemi di navigazione basati su satellite utilizzati per vari scopi, come determinare la posizione, l’ora e l’elevazione. Ogni sistema GNSS nello spazio ha una costellazione diversa di satelliti, che appartengono anche a paesi e unioni diverse.

Il GNSS comprende sia i sistemi satellitari di navigazione globale che i sistemi satellitari di navigazione regionale. In tutto, ci sono quattro GNSS globali e due GNSS regionali, come discusso di seguito:

GPS (Stati Uniti)
GLONASS (Russia)
Galileo (UE)
BeiDou (Cina)

I due sistemi GNSS regionali (RNSS) sono ad es

QZSS (Giappone)
IRNSS o NavIC (India)

Prestazioni del GNSS

Le prestazioni di qualsiasi sistema GNSS dipendono totalmente dai parametri discussi di seguito:

Precisione: quanto accurato il sistema GNSS fornisce informazioni su posizioni reali, velocità e tempo.
Integrità: quanto l’utente può fidarsi dei dati forniti dal sistema e della capacità del sistema di avvisare l’utente se il sistema non funziona correttamente.
Continuità: per quanto tempo un sistema può funzionare in modo efficiente senza alcuna interruzione.
Disponibilità: per quanto tempo un sistema può soddisfare i criteri di accuratezza, integrità e continuità di cui sopra.

Struttura del GNSS

Un sistema GNSS è più di una costellazione di satelliti. Queste costellazioni di satelliti trasmettono il loro segnale alle stazioni di controllo e anche ai segmenti di utenza. Ci sono tre segmenti del GNNS:

Segmento spaziale
Segmenti di controllo
Segmenti di utenti

Segmento spaziale – Comprende una costellazione di satelliti in orbita tra 20.000 e 37.000 sopra la Terra. Il segmento spaziale comprende quattro costellazioni globali in orbita GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou e due costellazioni regionali, QZSS e IRNSS. La trasmissione dei segnali di ciascun satellite fornisce informazioni su: quale satellite ha trasmesso i segnali, che ore sono, su quali orbite sta orbitando, lo stato o le condizioni del satellite.

Segmento di controllo – Comprende la rete di stazioni di controllo principali, stazioni di monitoraggio e stazioni di caricamento dati. Queste stazioni sono destinate al funzionamento, al controllo e alla manutenzione dei satelliti della costellazione.

Segmento utente – Comprende dispositivi e apparecchiature che ricevono i segnali satellitari e generano le informazioni relative alla posizione in base all’ora e alla posizione orbitale di 4 – 8 satelliti.

Differenze chiave tra GPS e GNSS

GPS è l’acronimo di sistema di navigazione satellitare del Global Positioning System del governo degli Stati Uniti. D’altra parte, il GNSS è l’acronimo di Global Navigation Satellite System.
Il GPS offre ai civili e alle forze di difesa servizi globali di posizionamento, navigazione e cronometraggio. D’altra parte, GNSS offre servizi come posizionamento, navigazione e cronometraggio per varie applicazioni utilizzate per la navigazione, l’agricoltura, il rilevamento e la gestione delle catastrofi.
Il GPS fornisce con precisione una copertura globale, il che significa che fornirà informazioni su posizione, navigazione e tempistica in qualsiasi parte del mondo, in tutte le condizioni atmosferiche. Tuttavia, il GNSS fornisce questi servizi a livello globale o regionale, a seconda del sistema in uso.
Il sistema GPS fornisce informazioni precise fino a 4,9 m mentre, a seconda del sistema GNSS utilizzato, la precisione varia da 5 a 15 m.
La costellazione satellitare del sistema GPS comprende 31 satelliti in 6 orbite. Tuttavia, la costellazione di satelliti di ciascun GNSS varia da sistema a sistema.
Esempi di GNSS includono GPS (USA), GLONASS (Russia), Galileo (Europa), BeiDou (Cina), NavIC (India) e QZSS (Giappone). Quindi, il GPS stesso è un esempio di sistema GNSS.

Conclusioni

Infine, possiamo concludere dicendo che il GPS è uno dei sistemi GNSS, mentre quest’ultimo è un sistema di navigazione basato su satellite utilizzato per determinare le informazioni relative al posizionamento, alla navigazione e al tempo. Il GNSS include sistemi in cui alcuni sono operativi a livello globale e altri sono operativi a livello regionale. Il nostro sistema GPS è operativo a livello globale.