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Il DOP e le sue declinazioni

Pubblicato: febbraio 13, 2012 in Spiegazioni
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Il DOP non è una Denominazione di Origine Protetta, ma sta a significare Dilution Of Precision.
Partiamo dal presupposto che i sistemi GPS si basano sull’elaborazione dei paccheti ricevuti per determinare la propria posizione, più satelliti sono “in vista” e più è accurata la posizione rilevata. Quando si accende il ricevitore GPS esso cerca i satelliti visibili nella porzione di cielo e quando sul dispaly mostra “Pronto” oppure “Pronto per navigare” vuol dire che è stato acquisito il numero minimo di satelliti necessari.
Se si aspetta ancora qualche secondo si nota che il numero dei satelliti aumenta, e la precisione relativa diventa più elevata. Infatti quando vengono acquisiti i satelliti e ottiene il via libera si vede anche l’accuratezza in metri della rilevazione. Più satelliti in vista, più la navigazione è precisa.
E fin qui ci siamo, no?
Ora che è capito come funziona la precisione della posizione, il concetto di DOP dovrebbe essere facile da comprendere.
Per ogni satellite acquisito si ricevono un set di misure che combinate con quelle degli altri satelliti danno luogo alla triangolazione.
Ovviamente se i satelliti sono al limite della portata del ricevitore, si avrà una misurazione potenzialmente errata.
Siccome servono almeno tre satelliti per avere una misurazione corretta, si capisce che la somma degli errori di ricezione viene moltiplicata per il numero dei satelliti, generando il DOP.
Si può notare anche accendendo il ricevitore GPS e lasciandolo fisso in un punto, abilitando la registrazione del tracciato, vedrete le variazioni di posizione che sono indotte dagli errori. Volendo di potrebbe calcolare la SD ovvero la Deviazione Standard del GPS in proprio possesso, anche se orbite dei satelliti variano.
Queste variazioni si chiamano effemeridi ed esistono appositi software per calcolare i periodi nei quali i satelliti coprono al meglio una determinata zona, ma non mi addentro in tal campo, troppo specialistico per i miei usi.
In buona sostanza, il DOP è la moltiplicazione degli errori SD di ogni satellite e si riflette sull’accuratezza in generale.
Va da se che un DOP basso assicura una buona accuratezza delle misure.

Ma non esiste solo il DOP, ma anche le sue varie declinazioni :

GDOP – Geometrico (tre coordinate e l’orario)
PDOP – Posizione (tre coordinate)
HDOP – Orizzontale (due coordinate)
VDOP – Verticale (solo altitudine)
TDOP – Time (solo segnale orario)

Il perchè delle varie declinazioni è presto detto, un determinato apparato pensato per uso marino avrà magari un VDOP altissimo, cosa che per la clientela di riferimento è ininfluente. Stesso discorso per un GPS pensato per il mercato del parapendio avrà magari un HDOP altissimo, ma un VDOP pari a zero o poco più.

Invece i GPS “comuni” ovvero quelli da macchina o quelli inseriti nei telefoni cellulari sono un buon compromesso dei varii DOP, considerando poi il prezzo tutto sommato contenuto e che si basano quasi tutti sul chipset SirfStarIII,  la differenza di prezzo è nelle opzioni di cartografia e dimensione di schermo.

Fonti :

Glossary of GPS Terminology

GPS Geometry vs DOP

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Hardware utilizzato

Pubblicato: novembre 7, 2011 in hardware
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Una piccola lista dell’hardware che uso, con qualche consiglio sparso sulla manutenzione e fissaggio del tutto, non voglio dire che sia il modo migliore, ma io mi ci trovo bene…

  • pc portatile con batteria in buono stato, completamente carica
  • dongle usb o wifi integrato
  •  gps e relativa metodologia di connessione
  •  zaino o bauletto del motorino
  •  mezzo di trasporto (motorino, bicicletta o macchina, piedi…)

Io uso per comodità un portatile di un paio di anni fa, modello super low budget con Windows XP SP3 installato.
Ho ovviamente disabilitato da software la messa in stand-by a coperchio chiuso ed ho abilitato lo spegnimento automatico del monitor dopo 30 secondi di inattività in modo da risparmiare batteria.

Come dongle wifi uso un device che ha una potenza di 800mWatt e la comodità di poter cambiare l’antenna a mio piacimento, per tutte le misurazioni uso un’antenna da 8dB di guadagno.Io spesso uso attaccare il dongle direttamente al casco con due pezzi di velcro super resistente della 3M, casco nero, giacca nera, dongle nero, antenna nera, cavo nero, zaino nero, non si nota nulla!

Per quel che riguarda il GPS volevo usare un vecchio Garmin eTrex Plus, ma per varie vicissitudini ho preferito usare il mio vecchio Nokia N96 con un software apposito che passa i dati GPS al portatile via Bluetooth. Mi spiace, perchè tutto sommato al Garmin ci sono affezionato, ma il cavo da usb a seriale più il cavo seriale proprietario sono ingombranti e non si vogliono molto bene tra loro…

Il punto fondamentale è lo zaino, deve essere capiente per tenere il portatile, ed avere una tasca esterna per il dongle wifi, magari anche con la possibilità di far spuntare l’antenna. Ricordate di tenere la parte del computer con la ventola di areazione verso la cima dello zaino e tenete, se possibile, lo zaino aperto in modo da garantire un pochino di ricambio d’aria.

In estate invece metto il portatile nel bauletto del motorino ed il dongle lo attacco sempre con il velcro sul lato del bauletto stesso. Piccola nota : il bauletto deve essere forato sul fondo in modo da garantire un minimo di ricambio d’aria.

Dopo diverse misurazioni effettuate in macchina ed in moto sempre sullo stesso percorso, agli stessi orari ed alla stessa velocità ho deciso di optare per il motorino, ottengo segnali decisamente migliori e meno spurie nei dati sia wifi che GPS.
Anche se nell’uso veicolare il dongle è posizionato sul tetto non ho avuto mai risultati buoni come in moto.

Note :
Fondamentale è la velocità del mezzo, consiglio di non superare mai i 50 Km/h pena una minore accuratezza del segnale acquisito. Potete anche via software abilitare la funzione che oltre una determinata soglia chilometrica i dati vengano ignorati, ma preferisco evitare questa soluzione.

Tenete presente che ogni cosa attaccata al di fuori di uno specifico contenitore (sia esso zaino o bauletto) puù cadere/staccarsi/creare intralcio a voi o alla circolazione. Assicuratevi pertanto che tutto sia ben saldo al suo posto e prima di ogni sessione di acquisizione controllate nuovamente. Eviterete brutte sorprese, ed eviterete di fare e/o farvi male.