Capire il funzionamento del GPS

Il sistema GPS si basa su una rete di 24 satelliti che ruotano introno al globo ad un'altitudine di 20.178 km (orbita bassa). Questi satelliti emettono delle informazioni (almanacco) sulla loro posizione, l’ora esatta (basata su un orologio atomico). Queste informazioni vengono captate dai ricevitori GPS permettendo loro di calcolare la loro posizione. Il ricevitore GPS svolge le sue funzioni automaticamente, capta i segnali dei satelliti che lo sorvolano e calcola la posizione (senza l'altitudine) se intercetta almeno 3 satelliti. Maggiore è il numero dei satelliti captati, più precisa sarà la posizione. Fissi o portatili, indipendentemente dalla marca e dal  prezzo, tutti i ricevitori GPS operano con gli stessi satelliti ed indicano la stessa posizione  con una precisione dell'ordine di una decina di metri in movimento (imbarcazione in navigazione).
 

Per migliorare la precisione

Per migliorare questa precisione, alcune stazioni terrestri calcolano in continuo gli scarti dalla posizione e li reindirizzano verso due satelliti geostazionari : WAAS (Wide Area Augmentation  System) per il Pacifico e EGNOS (European Geostationary Navigation Overall System) per l’Africa e l’Europa. Questi satelliti trasmettono tali correzioni della posizione ai GPS capaci di interpretarli. Con questi sistemi, si riduce l'errore della posizione a solo 2 - 5 metri. I modelli di nuova generazione sono tutti compatibili WAAS/EGNOS.
 

Le altre informazioni fornite dal GPS

Sulla base della posizione geografica, il GPS fornisce molti altri dati :
- velocità  dell'imbarcazione rispetto al fondo del mare (SOG)
- rotta vera rispetto al fondo del mare (COG)
- la distanza e la rotta verso un punto fisso
- Il tempo stimato per arrivare a  destinazione (ETA)
- Lo scarto dalla rotta stabilita (XTE)
Attenzione, un GPS non è una bussola (a meno che non abbia al suo interno una bussola elettronica), può fornire una direzione affidabile solo se l'imbarcazione è in movimento. Si può anche programmare una navigazione (che passa da alcuni punti stabiliti, waypoint). Su queste impostazioni, il GPS indica la rotta da seguire, la distanza al waypoint, la velocità, il tempo  che rimane all'arrivo, lo scarto dalla rotta ideale, registra la traccia... E' anche possibile interfacciare il GPS all'autopilota per poter seguire la navigazione impostata.


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Il GPS in tutte le sue varianti

GPS antenna attiva
E' un GPS "scatola nera". Si riduce ad una semplice antenna. Tutta l'elettronica è inserita all'interno dell'antenna che deve essere alimentata a 12 V per funzionare. Le informazioni GPS saranno trasmesse ad un altro apparato (plotter cartografico, computer...) per essere utilizzate.
GPS fisso

Il modello fisso è quello che si installa sia all'interno della barca nei pressi del tavolo da carteggio, sia sotto una protezione all'esterno, vicino al timone o nel quadro comandi di una barca a motore. Deve essere specifico per l'uso in mare. Quando un GPS è montato all'interno della barca, è preferibile un modello con antenna esterna. Anche se oggi hanno elevate prestazioni, le antenne interne possono avere dei problemi di funzionamento dovuti ai materiali di costruzione della barca. Gli elementi da prendere in considerazione sono : la qualità dello schermo, l’impermeabilità e la possibilità di un rapido smontaggio. All'esterno, il display deve essere visibile in piena luce (TFT, Sun Light). Se il GPS è esposto agli agenti atmosferici, deve essere stagno. Se in qualche modo è riparato, ci si può limitare ad un modello impermeabile agli spruzzi o al gocciolamento. In alcuni casi, può esserci la necessità
di poterlo smontare quando si lascia la barca (ad esempio per non farselo rubare). In questi casi, ci sono dei modelli con supporto a sgancio rapido.
GPS portatile

Il GPS portatile ha esattamente le stesse funzioni di un GPS fisso ma prevede una batteria per renderlo autonomo. Non c'è il problema dell'antenna esterna poiché e integrata nell'apparato. Si preferirà il modello meglio protetto dagli spruzzi e si presterà attenzione all'autonomia di energia elettrica. Alcuni modelli sono dotati di batterie ricaricabili, altri di pile, altri ancora prevedono le due soluzioni. Valutate il fatto che questo GPS potrà funzionare in caso di panne del GPS principale o, in caso d'emergenza, seguirvi sulla zattera di salvataggio.
GPS cartografico 
La cartografia elettronica è sempre più presente nei GPS. Quando è in grado di visualizzare una carta elettronica, il GPS si trasforma in un plotter cartografico. Questi GPS possono essere portatili o fissi. La loro qualità dipende, prima di tutto, dalle dimensioni dello schermo.
E' chiaro che per la navigazione, in particolare su un cabinato, uno schermo di pochi centimetri non è l'ideale, sono necessari almeno 4 pollici in diagonale. Non si tratta della qualità della cartografia, è la stessa indipendentemente dalle dimensioni dello schermo (fisso o portatile), la differenza è nel confort della lettura. Tuttavia, su una piccola imbarcazione, pe un'uscita giornaliera, per la sua autonomia energetica, un piccolo GPS portatile è pratico e molto spesso più che sufficiente. Valutate anche che alcuni GPS possono avere un utilizzo  polivalente (automobile, escursionismo, sci, ecc.).

Da sapere

Un scelta difficile ? Si e no. Il buon consiglio : se prevedete più di un GPS a bordo, per esempio uno fisso e uno portatile, prendeteli della stessa marca con una cartografia compatibile e con lo stesso formato di memory card. Siamo a vostra disposizione per consigliarvi al meglio.

Prendete in considerazione il formato NMEA

Il segnale GPS può essere utilizzato da molti altri apparati di bordo come il VHF DSC, l’AIS, il plotter cartografico, la centrale di navigazione, il computer… Bisogna avere la garanzia che questi apparati possano interfacciarsi. Oggigiorno vi sono due formati. Il più datato : il NMEA 183. Ha il difetto di non essere molto affidabile anche perché è stato interpretato diversamente da molti produttori. Ma, dopo più di 20 anni di utilizzo da parte degli elettronici, si conoscono molto bene i pregi e i difetti. Chiedete in negozio al vostro negoziante AD di fiducia, saprà indicarvi se vi possono essere problemi di compatibilità fra due apparati. Da qualche anno ha preso piede il formato NMEA 2000. Si basa sulla tecnologia bus CAN. Le prese e le connessioni sono identiche e tutti gli apparati (anche di marche diverse) comunicano fra loro. Occorre orientarsi verso questo nuovo formato poiché, l'elettronica imbarcata del futuro comunicherà solo così. Ad oggi esistono dei sistemi di interfaccia per fare dialogare apparati NMEA 183 con quelli NMEA 2000.

Il consiglio dell'esperto

"Scelgo un GPS fisso a bordo e mi procuro un GPS stagno da inserire nella sacca di sopravvivenza. Questo GPS sarà anche di scorta in caso di problemi su quello fisso".