Segnali più chiari per un migliore posizionamento globale
L’interferenza multipercorso rappresenta un fenomeno comune in ambienti come le foreste o l’orizzonte, dove i riflessi provenienti dalla superficie della Terra rappresentano un fenomeno problematico. Sebbene i moderni ricevitori presenti nei sistemi di posizionamento globale (GPS) garantiscano elevati livelli di precisione in condizioni LOS, l’interferenza multipercorso rimane un’importante fonte di errore nel sistema satellitare di navigazione globale (GNSS), in quanto compromette gli algoritmi per la stima del ritardo che rappresenta un fattore cruciale alla base dei servizi di posizionamento. Un consorzio finanziato dall’UE è stato in grado di sviluppare l’idea di un ricevitore di mitigazione dei segnali multipercorso e di spoofing (interferenza appositamente generata) nell’ambito del progetto DISAP (Displacement synthetic aperture antenna advanced technology demonstrator). Le tecniche di apertura sintetica che combinano i dati provenienti da vari sensori o da un sensore che si sposta in varie posizioni sono state ampiamente utilizzate nei sistemi radar. Gli scienziati DISAP hanno adattato questo concetto ai ricevitori GNSS modificando un ricevitore software esistente di uno dei partner dell’iniziativa. La nuova idea garantirà un miglioramento significativo del livello di precisione e di affidabilità del monitoraggio GNSS eliminando gli scenari in cui questa tipologia di navigazione diventa persino impossibile. Sono stati prodotti e convalidati due prototipi, vale a dire un’antenna rotante con un raggio di 50 cm e un’antenna verticale con uno spostamento massimo di 1,4 m. Il primo è stato concepito allo scopo di esaminare foreste o edifici, mentre il secondo è incentrato sull’utilizzo di stazioni di riferimento GNSS che richiedono misurazioni precise a bassa elevazione, tra cui stazioni GNSS locali presso gli aeroporti che trasmettono dati di correzione GNSS in grado di garantire un avvicinamento e un atterraggio più sicuri degli aerei. L’elaborazione dei segnali viene eseguita mediante un PC in tempo reale ed entrambi i sistemi sostengono i segnali satellitari standard (GPS L1, L2P, L2C, L5 e Galileo E1, E5a). I test sulle antenne sono stati eseguiti attraverso l’utilizzo di un banco di prova dedicato multipercorso sulla sommità di un tetto con un buon campo visivo, le cui prestazioni sono state confrontate con quelle di un’antenna statica. È stato dimostrato che le antenne DISAP sono in grado di eliminare il 70-80 % del multipercorso. Inoltre, entrambe le antenne sono state in grado di identificare e mitigare i segnali di spoofing. Attualmente, le idee alla base dei ricevitori e delle antenne ideati nell’ambito del progetto DISAP sono state messe in atto e i progetti di follow-up consentiranno di commercializzare questa tecnologia oramai matura. Tecniche di posizionamento globale significativamente potenziate saranno adottate in numerose applicazioni complesse e critiche sul piano della sicurezza.
Parole chiave
Interferenza multipercorso, GPS, GNSS, apertura sintetica, elaborazione del segnale, segnali di spoofing
