Generato in italiano con l'IA a partire dal nostro quiz inglese; le fonti rimandano a Wikipedia in italiano.
Il GPS è il sistema di posizionamento e navigazione satellitare statunitense: una rete di satelliti in orbita che permette a un ricevitore di conoscere le proprie coordinate e l'ora esatta quasi ovunque sulla Terra. Questo quiz ripercorre la storia del sistema, dal progetto degli anni settanta all'apertura agli usi civili, e spiega come funziona: segnali radio, orologi atomici, stazioni di controllo a terra. Non mancano le domande sugli altri sistemi di navigazione satellitare nati in Russia, Europa, Cina, India e Giappone.
Tutte le 30 domande con risposte e spiegazioni. Gioca al quiz
Q 01Che cosa significa in inglese la sigla GPS?
Global Positioning System
In italiano si parla di sistema di posizionamento globale: una rete di satelliti artificiali che fornisce a un ricevitore le sue coordinate geografiche e l'orario.
Q 02Come si chiama il sistema di posizionamento satellitare dell'Unione europea?
Galileo
La proprietà è condivisa fra gli Stati utilizzatori, mentre la rete statunitense appartiene ai soli Stati Uniti, che potrebbero ridurne la precisione unilateralmente.
Q 03Quale Dipartimento del governo statunitense ha creato e realizzato il GPS?
Difesa
In origine il sistema disponeva di 24 satelliti; il segmento spaziale può comprenderne fino a 32.
Q 04Come si chiama il sistema russo di navigazione satellitare, alternativo al GPS?
GLONASS
Usato a lungo solo dalle forze armate russe e sovietiche, è stato reso pienamente disponibile anche ai civili nel 2007.
Q 05Quale Paese ha completato nel giugno 2020 il proprio sistema di navigazione globale BeiDou?
Cina
Composto da 30 satelliti, è entrato in servizio a livello mondiale il 31 luglio 2020 e offre anche una funzione di messaggistica satellitare a corto raggio.
Q 06Per gli effetti di quale teoria vengono corretti gli orologi a bordo dei satelliti GPS?
Relatività
L'anticipo osservato è considerato una verifica della teoria di Einstein nel mondo reale; senza correzioni gli errori di posizione sarebbero di chilometri ogni giorno.
Q 07Che cosa indica la lettera «A» nella sigla A-GPS, usata per i telefoni cellulari?
Assistito
La rete di telefonia mobile comunica al telefono quali satelliti sono visibili dalla sua cella: la posizione iniziale arriva in pochi secondi invece che in 45–90.
Q 08Quale presidente statunitense fece disabilitare nel 2000 la degradazione del GPS civile?
Bill Clinton
Il decreto, del maggio di quell'anno, mise a disposizione degli usi civili una precisione di circa 10–20 metri.
Q 09Quale sigla indica in generale un sistema satellitare globale di navigazione?
GNSS
Sono sistemi di geo-radiolocalizzazione e navigazione terrestre, marittima o aerea che usano una rete di satelliti artificiali in orbita e pseudoliti.
Q 10Quale strato dell'atmosfera ritarda leggermente i segnali radio dei satelliti di navigazione?
Ionosfera
Il ritardo varia con l'angolo tra ricevitore e satellite, perché cambia la distanza che il segnale percorre attraverso questo strato.
Q 11Di quale minerale può essere l'oscillatore che dà il tempo a un ricevitore GPS?
Quarzo
Un ricevitore si compone in genere di un'antenna, un microprocessore e una sorgente di tempo, e può includere un display per l'utente.
Q 12Quanto tempo impiega un satellite GPS a percorrere la propria orbita?
11 h 58 min 2 s
È la metà di un giorno siderale: visti da terra, i satelliti ripetono lo stesso percorso nel cielo dopo un giorno sidereo.
Q 13In quale anno è stato sviluppato il progetto GPS per superare i limiti dei sistemi precedenti?
1973
Il progetto integrava idee di diversi sistemi precedenti, compresa una serie di studi classificati degli anni sessanta; la piena operatività arrivò nel 1994.
Q 21Il ritardo di propagazione del segnale GPS dipende soprattutto dal tasso di quali particelle?
Elettroni liberi
Questo parametro dipende a sua volta dal vento solare e dai raggi cosmici: l'attività solare può quindi influenzare direttamente le prestazioni del sistema.
Q 22Con quale nome inglese è chiamato anche il sistema di navigazione satellitare Beidou?
Big Dipper
Nato come sistema regionale, doveva diventare a copertura globale con il progetto chiamato Compass.
Q 23Qual è il limite massimo di altitudine, in chilometri, previsto per i ricevitori GPS civili?
18
La limitazione serve a impedire il montaggio su missili ed è affiancata da un tetto di 515 m/s per la velocità; i due limiti non possono essere superati contemporaneamente.
Q 14Oltre al cesio, quale elemento è usato negli orologi atomici a bordo dei satelliti GPS?
Rubidio
Gli orologi di bordo sono ridondanti e vengono sincronizzati da terra con scarti di nanosecondi.
Q 15Quale sistema europeo, basato su satelliti geostazionari, aumenta la precisione del GPS?
EGNOS
La sigla sta per European Geostationary Navigation Overlay Service; l'equivalente statunitense è il Wide Area Augmentation System.
Q 16In quale tipo di orbita, indicata da una sigla di tre lettere, viaggiano i satelliti del GPS?
MEO
I satelliti sono distribuiti su sei differenti piani orbitali e una parte di loro è tenuta di riserva.
Q 17Come si chiamava la degradazione intenzionale della precisione del GPS per usi civili?
Selective Availability
Introduceva errori voluti nei segnali satellitari per ridurre l'accuratezza della rilevazione; fu disabilitata nel maggio 2000.
Q 18Come si chiama l'insieme dei parametri orbitali approssimati dell'intera costellazione GPS?
Almanacco
Per scaricarlo per intero servono 12,5 minuti, mentre la parte sulle effemeridi dura 18 secondi e viene ripetuta ogni 30 secondi.
Q 19Su quale metodo di posizionamento, basato su misure di tempo, si fonda il GPS?
Multilaterazione
Si parte dal tempo che un segnale radio impiega a percorrere la distanza fra satellite e ricevitore, grazie al segnale orario dell'orologio atomico di bordo.
Q 20Quale propellente usano i razzi dei satelliti GPS per le correzioni di orbita?
Idrazina
L'energia elettrica arriva invece da pannelli solari fotovoltaici, uniti a una batteria per i momenti in cui il Sole è eclissato.
Q 24Di quanti microsecondi al giorno l'orologio di un satellite GPS anticipa su quelli a terra?
38
È il saldo di due effetti opposti: la velocità del satellite toglie 7 microsecondi al giorno, il potenziale gravitazionale, minore in orbita, ne aggiunge 45.
Q 25Quale azienda produsse i primi 11 satelliti GPS, in orbita tra il 1978 e il 1985?
Rockwell International
Previsti per una missione media di 4,5 anni, durarono in media 8,76 anni e il più longevo restò attivo per 10; dovevano convalidare il concetto di GPS.
Q 26Con quale filtro vengono calcolati gli aggiornamenti inviati da terra ai satelliti GPS?
Kalman
Il calcolo usa i dati delle stazioni di controllo a terra, le informazioni della meteorologia spaziale e vari altri parametri.
Q 27In quale banda radio trasmettono in genere i sistemi terrestri DECCA, LORAN e OMEGA?
LF
Sono i predecessori della navigazione globale: una postazione «master» invia un impulso radio principale, seguito dagli impulsi di altre stazioni dette «slave».
Q 28Quale rete italiana di punti per rilievi GPS ha una precisione planimetrica di 2 cm?
IGM95
La precisione altimetrica dei punti è di 4 cm; in topografia i 10 metri di accuratezza dei normali ricevitori sarebbero inaccettabili.
Q 29A quanti bit per secondo viene trasmesso il messaggio di navigazione dei satelliti GPS?
50
Il messaggio contiene fra l'altro l'ora di trasmissione, le effemeridi, lo stato di funzionalità del satellite e lo stato della costellazione.
Q 30Quale frequenza, in MHz, ha l'oscillatore da cui derivano le due portanti del segnale GPS?
10,23
Moltiplicata per 154 e per 120, questa frequenza dà le portanti di 1575,42 MHz e 1227,6 MHz dei canali L1 e L2.