La strumentazione necessaria ai posizionamenti GNSS consiste in uno o più ricevitori satellitari muniti di antenne. Le antenne vengono posizionate sui punti da rilevare in modo simile a uno strumento topografico o ad una mira, utilizzando quindi pilastrini, treppiedi o paline.

Modalità di misura

E' possibile eseguire i posizionamenti in diverse modalità, alle quali corrispondono diverse prestazioni in termini di accuratezza e rapidità di esecuzione.

Va fatta innanzitutto una distinzione tra:

- Il Posizionamento Assoluto
E' la determinazione delle coordinate di un punto effettuata con un solo ricevitore mediante misure rispetto ai soli satelliti.

Nel caso più frequente si utilizza il solo codice del segnale GNSS. Si ottengono coordinate del punto con accuratezze dell'ordine dei 5-10 metri. La soluzione viene ottenuta immediatamente, sul posto (tempo reale) epoca per epoca (ad es. ogni secondo, quindi anche se il ricevitore è in movimento). È la modalità di posizionamento di gran lunga più diffusa nel mass market, utilizzata dai comuni navigatori satellitari. Un utilizzo tecnico è possibile solo per rilievi di modesta precisione, in applicazioni quali ad esempio l'aggiornamento di cartografia a piccola scala o di GIS tematici.

Una tecnica ancora poco diffusa (ma molto promettente) di posizionamento assoluto è il cosiddetto PPP (Precise Point Positioning), che utilizza codice+fase in sessioni statiche di durata variabile a seconda dell'accuratezza da ottenere. Con sessioni lunghe si arriva anche ad accuratezze di 1-2 cm, ma il metodo richiede una elaborazione inpost-processamento abbastanza complessa (ad es. con i software GIPSY o BERNESE) ed è per ora applicato quasi esclusivamente in ambito scientifico.

- Il Posizionamento Relativo
E' la determinazione di differenze di coordinate (baselines) tra due o più punti occupati contemporaneamente da più ricevitori, che acquisiscono codice+fase.

Può essere effettuato sia in modo statico (i ricevitori vengono mantenuti in posizione per una sessione di misura la cui durata varia da pochi minuti ad alcune ore in funzione della lunghezza della baseline) sia in modocinematico (un ricevitore resta fisso, l'altro o gli altri si muovono occupando successivamente i punti da rilevare o seguendo un percorso continuo).

L'elaborazione viene effettuata in post-processamento (differita, quindi non in tempo reale), a partire dai dati grezzi (raw data) acquisiti dai ricevitori. Il modo statico può raggiungere una accuratezza di posizionamento relativo dell'ordine di 0.5 - 1 cm e viene utilizzato per determinare reti di baselines a scopo di inquadramento o di controllo delle deformazioni. Il modo cinematico viene utilizzato soprattutto per la ricostruzione di tracciati e della cinematica di veicoli (Catasto Stradale, studio del moto di veicoli, ...)

- Il Posizionamento Differenziale
E' la determinazione delle coordinate di un punto effettuata con un ricevitore che acquisisce i segnali dei satelliti più una correzione (in formato RTCM) proveniente da un altro ricevitore fisso o da una rete di stazioni permanenti. Le coordinate si ottengono in tempo reale e non sono richieste post-elaborazioni.

Se i segnali acquisiti e la correzione ricevuta riguardano il solo codice la tecnica prende il nome di DGPS e raggiunge accuratezze dell'ordine di 0,5 - 1 metro. Trova applicazione nella navigazione di precisione, nel rilevamento per GIS e cartografia a media scala.

Se i segnali ricevuti e la correzione contengono codice+fase la tecnica prende il nome di RTK (Real Time Kinematic) e raggiunge accuratezze dell'ordine di alcuni centimetri. Questa tecnica è molto rapida e produttiva e viene applicata frequentemente in rilievi di dettaglio, tracciamenti, operazioni catastali e in tutti i casi in cui si richieda un posizionamento rapido con accuratezza < 5 cm.

E' possibile effettuare rilievi RTK in due modi alternativi:

a)     RTK Base-Rover: è necessaria una coppia di ricevitori. Un ricevitore (base) viene posto su un punto di coordinate note (ad es. un vertice di una rete statica come la IGM95 o il suo raffittimento regionale), e invia all'altro ricevitore mobile (rover) la correzione RTCM per mezzo di una coppia di radio modem (distanze < 1-2 km, e a vista) oppure mediante un telefono o modem GSM;

 

 

b)     NRTK (Network RTK): l'utente necessita di un solo ricevitore (rover) che riceve la correzione RTCM da una rete di stazioni permanenti GNSS, di norma mediante un telefono o modem GSM/GPRS/UMTS che si connette al sito web della rete e acquisisce la correzione mediante un protocollo di comunicazione denominato Ntrip. Normalmente il collegamento è bidirezionale: il rover invia alla rete la propria posizione (mediante un messaggio NMEA) e la rete risponde inviando all'utente una correzione personalizzata e ottimizzata per la sua posizione.