Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG)

1. CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

2. CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Lezione introduttiva su GPS Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

3. Elementi di base del GPS

4. IL SEGMENTO SPAZIALE 24 Satelliti (29) • 6 piani orbitali • elevazione 20200 km • 1 rivoluzione in ~12 ore • 5 ore al di sopra dell’orizzonte • Orbite alte per: Sicurezza Copied from “GPS Navstar User’s Overview” prepared by GPS Joint Program Office, 1984 Copertura Precisione

5. Riceve informazioni IL SEGMENTO DI CONTROLLO Trasmette informazioni

6. IL SEGMENTO DI CONTROLLO

7. PERCHE’ USIAMO I SATELLITI? • Linea di vista • Condizioni di luce • Nessuna interferenza • meteorologica Satellite Ranging

8. I SEGNALI GPS In realtà oltre a questi esistono anche i codici Y (criptato dai militari) e D (navigazione), altre 2 frequenze a 1783,74 MHz e 2227,5 MHz e una detta L3 a 1381,05 MHz (per il rilievo delle esplosioni nucleari)

9. Sezione spaziale

10. Struttura del segnale

11. COME FUNZIONA? 1 satellite 2 satelliti Triangolazione possibile: conoscenza della posizione Minimo 3 satelliti I ricevitori gps hanno più di 3 canali

12. COME FUNZIONA? I ricevitori gps hanno più di 3 canali

13. Misura con pseudoranges d = v * ∆t

14. Misura di fase d = v * ∆t

15. Risoluzione dell’ambiguità di fase (RTK)

16. Ulteriori tecnologie Ricevitori che eseguono misure con impiego integrato di pseudoranges e fase portante Utilizzo filtri Kalman HANNO RAPPORTO PRESTAZIONI/PREZZO MOLTO INTERESSANTE

17. ERRORE ASSOLUTO GLI ERRORI DEL GPS PUNTO STIMATO DAL GPS PUNTO REALE

18. Errori • Imprecisione efemeridi fino a 2 m • Ritardo ionosferico fino a 4 m • Ritardo troposferico fino a 0.7 m • Precisione orologi fino a 2 m • Riflessione (edifici, montagne, ecc.) fino a 1.4 m • Tipo ricevitore fino a 0.5 m

19. Ionosfera Troposfera RITARDO IONOSFERICO E TROPOSFERICO

20. LE OSTRUZIONI Multipath

21. IL MULTIPATH Review Questions

22. DR1 DR2 DM1 DM2 T1 DM1 DR1 = T2 DM2 DR2 = LA CORREZIONE DIFFERENZIALE Coordinate note = errori noti • RIFERIMENTO NOTO • CALCOLO DELL’ERRORE • UNIONE DATI DEI DUE RICEVITORI

23. T2 LA CORREZIONE IN REAL-TIME T1 Coordinate note = errori noti • MAGGIOR COMPLESSITA’ DEL SISTEMA • NECESSITA’ DI TRASMETTERE IN TEMPO REALE LA TRASMISSIONE • PROTOCOLLO DI TRASMISSIONE: RTCM 104 • NORMALMENTE RISULTATI MENO PRECISI RISPETTO AL POST-PROCESSING

24. SISTEMI DI TRASMISSIONE DELLA CORREZIONE ?

25. VIA RADIO DA STAZIONE DI TERRA • RADIO-MODEM • RICEVITORE PREDISPOSTO • CANONE ANNUO

26. VIA GSM DA STAZIONE DI TERRA • GSM-MODEM • RICEVITORE PREDISPOSTO • TARIFFA TELEFONICA

27. VIA SATELLITE PRIVATO (OMNISTAR) SATELLITE PRIVATO • RICEVITORE PREDISPOSTO • CANONE ANNUO

28. SISTEMA WASS-EGNOS VIA SATELLITE PUBBLICO SATELLITE PUBBLICO • RICEVITORE PREDISPOSTO • COMPLETAMENTE GRATUITO

29. Accuratezza e precisione

30. Parametri statistici con cui si valuta la precisione

31. Prova statica ricevitore • Accuratezza = 0,51 m • Errore medio = 0,24 m • CEP = 0,19 m • 95% = 0,50

32. Ricevitori singoli senza correzione differenziale

33. Ricevitori singoli con correzione differenziale

34. ACCURATEZZA Alta Bassa Media Media Alta Bassa PRECISIONE GPS : CRITERI DI SCELTA Identificazione luoghi lavoro o posizione animali Rilievo tracciati lavori Applicazioni logistiche Mappature Automazione distribuzione sito-specifica fattori Navigazione flotta Sistemazione terreni Guida assistita Trapianto Guida automatica

35. I SISTEMI DI RIFERIMENTO