Sono necessari sistemi di posizionamento più robusti e accurati per soddisfare le esigenze dell’economia globale – e l’Australia è destinata a godere dei vantaggi del proprio sistema.
I sistemi di posizionamento globale hanno compiuto 50 anni lo scorso anno in occasione dell’anniversario d’oro in cui nel 1973 l’aeronautica americana ha ottenuto l’approvazione per lo sviluppo del GPS Navstar.
GPS da allora è diventata una componente vitale della vita quotidiana, ampiamente data per scontata dai miliardi di persone che la utilizzano ogni giorno per il posizionamento, la navigazione e il cronometraggio.
Ma questa crescente dipendenza comporta anche maggiori rischi e gli esperti avvertono dei pericoli se questa importante tecnologia dovesse essere violata, bloccata o addirittura messa fuori combattimento da un disastro naturale come un’enorme tempesta geomagnetica.
I sistemi di posizionamento globale hanno compiuto 50 anni lo scorso anno in occasione dell’anniversario d’oro in cui nel 1973 l’aeronautica americana ha ottenuto l’approvazione per lo sviluppo del GPS Navstar.
Da allora il GPS è diventato una componente vitale della vita quotidiana, ampiamente data per scontata dai miliardi di persone che lo utilizzano ogni giorno per il posizionamento, la navigazione e il cronometraggio.
Ma questa crescente dipendenza comporta anche maggiori rischi e gli esperti avvertono dei pericoli se questa importante tecnologia dovesse essere violata, bloccata o addirittura messa fuori combattimento da un disastro naturale come un’enorme tempesta geomagnetica.
Ecco perché gli sviluppi continuano a ritmo sostenuto nel mondo del GPS, incluso il sistema di posizionamento multimiliardario di Australia e Nuova Zelanda chiamato SouthPAN, che è già attivo e con sempre più servizi che saranno resi disponibili nei prossimi mesi e anni.
IL Centro australiano dell’UNSW per la ricerca sull’ingegneria spaziale (ACSER) in collaborazione con la Scuola di Ingegneria Civile e Ambientale (CVEN) ospiterà prossimamente il Conferenza internazionale sui sistemi globali di navigazione satellitare (IGNSS). per riunire esperti, policy maker e leader tecnologici per discutere argomenti importanti riguardanti il settore.
Qui, accademici dell’UNSW Il professor Andrew Dempster E Il dottor Craig Roberts dai un’anteprima di ciò che le persone possono aspettarsi dal GPS nei prossimi 50 anni.
L’Australasia ottiene il proprio sistema “GPS”.
Ciò che la maggior parte delle persone generalmente chiama GPS è in realtà un sistema specifico di proprietà del governo degli Stati Uniti e ora gestito dalla United States Space Force. È stato avviato nel 1973.
Tuttavia, da allora altri paesi hanno sviluppato i propri sistemi e attualmente esistono tre principali alternative: il GLONASS russo, il sistema satellitare di navigazione BeiDou cinese e il sistema Galileo sviluppato dall’Unione europea. Collettivamente sono chiamati Sistemi Globali di Navigazione Satellitare (GNSS).
Anche India e Giappone hanno sviluppato sistemi separati che non sono globali. Sistemi di potenziamento sono stati introdotti da Stati Uniti, Europa, Giappone e altri per superare alcune carenze del GNSS utilizzando satelliti geostazionari (satelliti che si trovano sempre nello stesso posto nel cielo).
Australia e Nuova Zelanda si sono ora aggiunte all’elenco unendo le forze per lanciare il sistema SouthPAN, progettato per soddisfare i requisiti di prestazione globale nell’area di servizio unica della regione e nelle condizioni meteorologiche spaziali.
“SouthPAN è tecnicamente un sistema di potenziamento basato su satellite, il che significa che si affida ancora alla ricezione di segnali da altri sistemi satellitari, ma utilizza poi una serie di stazioni di terra per elaborare tutti i dati e quindi correggere alcuni errori, rendendoli più accurati, ” afferma il Prof. Dempster, direttore dell’ACSER.
“L’obiettivo dichiarato è che entro il 2028 potrai utilizzare questo sistema tramite il tuo cellulare e ti dirà entro 10 centimetri esattamente dove ti trovi”.
Negli ultimi tempi i segnali GPS non corretti in Australia sono stati accurati solo con una precisione compresa tra tre e cinque metri.
L’effetto di SouthPAN, quindi, sarà che tutte le principali industrie in Australia e Nuova Zelanda, dai trasporti e l’edilizia alle risorse e all’agricoltura, otterranno vantaggi significativi in termini di posizionamento e navigazione.
Come il GPS può continuare a migliorare l’agricoltura
Forse non sai che i sistemi satellitari di navigazione globale sono diventati vitali nel settore agricolo per ridurre i costi e migliorare i raccolti.
Il GPS viene utilizzato per pianificare le aree agricole, mappare le aziende agricole e monitorare i rendimenti dei raccolti in luoghi diversi, oltre ad aiutare gli agricoltori a lavorare in condizioni più difficili, anche al buio.
Pertanto, rendere disponibili informazioni GPS ancora più accurate e affidabili nei prossimi 50 anni non farà altro che migliorare la produzione agricola.
“A livello base è bene sapere esattamente dove ti trovi quando sei un agricoltore con la tua mietitrebbia perché non vuoi essere inefficiente e perdere tempo o carburante, e inoltre non vuoi passare sopra il tuo raccolto e danneggiarlo”, afferma il dottor Roberts dell’UNSW Scuola di Ingegneria Civile e Ambientale.
“Più è automatizzato, tramite un accurato sistema GPS, più produttivo è il processo poiché gli agricoltori possono ridurre la fatica.
“Inoltre, ci sono molte informazioni tecniche agricole che possono essere abbinate ai dati GPS. Ad esempio, è possibile analizzare i cereali per mostrare gli esatti livelli di proteine e, se si sa esattamente da dove sono stati raccolti i cereali, si ottengono informazioni molto utili.
“E possono fare lo stesso per l’umidità del suolo e l’uso di fertilizzanti per ogni luogo specifico, il che nel tempo aiuta a massimizzare i rendimenti.”
La necessità di una sicurezza più solida
Un numero enorme di sistemi tecnologici verrebbe compromesso se i sistemi di posizionamento globale venissero violati o bloccati su vasta scala: dagli aerei di linea alle reti elettriche, dai mercati azionari ai bancomat e qualsiasi altro sistema che si affida al GPS per cronometrare le proprie operazioni.
Tali eventi potrebbero essere causati deliberatamente da cattivi attori nella sfera geopolitica o da un fenomeno naturale come una tempesta geomagnetica. Molti temono che una ripetizione dell’evento Carrington del 1859 metterebbe fuori uso in un istante tutti i satelliti di alto livello in orbita attorno alla Terra, friggendone i componenti elettronici.
“Il problema è che ora siamo legati al GNSS e al posizionamento satellitare, ma è davvero vulnerabile. L’obiettivo per il futuro è continuare a utilizzare i sistemi, ma essere meno vulnerabili”, afferma il prof. Dempster.
“Sono stati condotti studi che dimostrano che ogni singolo settore dell’economia che può essere considerato un’infrastruttura critica, fa affidamento sul GNSS. Tante cose necessitano di un posizionamento accurato o di un tempismo accurato.
“Se si elimina un importante sistema GPS, ci sono moltissime cose che possono andare storte. Ma le persone stanno diventando sempre più consapevoli del problema e la resilienza sta diventando una cosa più importante.
“Si sta lavorando molto partendo dal presupposto che ad un certo punto un importante sistema GPS non funzionerà”.
Una soluzione è che i servizi di navigazione siano forniti da satelliti in orbite terrestri basse (LEO). Questi si troverebbero a circa 500-1.000 km sopra la Terra – a differenza degli attuali satelliti che sono a circa 20.000 km di altezza – e sarebbero quindi più protetti dall’atmosfera terrestre nel caso in cui si verificasse un’attività geomagnetica significativa dallo spazio.
Un altro vantaggio è che i segnali sono 20 volte più forti dei sistemi GPS tradizionali, anche se l’orbita bassa significa che l’antenna di ciascun satellite copre un raggio più piccolo della superficie terrestre e quindi ne sono necessarie più per fornire la stessa copertura.
“Quando questi segnali provenienti dai satelliti in LEO sono più robusti, si ottengono alcuni vantaggi”, spiega il dott. Roberts.
“In primo luogo, i segnali diventano più difficili da disturbare o falsificare e quindi esiste un ulteriore livello di sicurezza.
“Il secondo è che i servizi di emergenza potrebbero trarre maggiori benefici da sistemi di posizionamento più robusti. Quando i segnali devono percorrere 20.000 km su e giù dalla Terra, possono essere molto deboli, ed è per questo che il GPS non funziona davvero in ambienti chiusi.
“Ma con i nuovi sistemi con satelliti più vicini e segnali molto più forti, il potenziale per un GPS accurato all’interno degli edifici aumenta e ci sono possibili importanti applicazioni per coloro che sono coinvolti nella ricerca e nel salvataggio”.
Fonte: UNSW
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org