GPS, GIOIE E DOLORI
Il GPS ha notevolmente alleggerito il lavoro del navigante
professionista ed allargato gli orizzonti del diportista nautico.
Ma come ogni medaglia ha il proprio rovescio, anche il GPS ha
degli aspetti negativi che devono essere attentamente considerati.
Di seguito, dopo aver analizzato le sue piccole pecche,
cercherò di fornire tutti gli elementi necessari per
utilizzarlo nella maniera più oculata e sicura.
AFFIDABILITÀ
In sede di redazione di questo articolo, è giunta dagli
Stati Uniti una notizia davvero interessante che ha notevoli ed
importanti ricadute sul GPS. Questo sistema è stato
studiato e realizzato da una delle agenzie che fanno capo al
Ministero della Difesa americano per esigenze prettamente
militari, e solo per non gravare esclusivamente sul bilancio di
tale ministero è stata resa possibile l'utilizzazione
pubblica di una sua particolare versione.
Fino a qualche settimana fa il sistema era sotto diretto controllo
delle autorità militari, che talvolta hanno degradato in
maniera artificiale le sue prestazioni soprattutto in aree
particolarmente sensibili dal punto di vista politico.
Questo monopolio è ufficialmente terminato: il GPS è
ormai sotto il controllo del Ministero dei Trasporti degli Stati
Uniti, quindi è ipotizzabile un suo funzionamento
più continuo.
PRECISIONE
Il GPS è sicuramente il sistema di radioposizionamento che
fornisce le migliori prestazioni in assoluto tra tutti quelli
attualmente disponibili; ma da questo a parlare di
«precisione di alcuni metri», come purtroppo accade di
leggere o sentire molto di frequente, passa una notevole
differenza.
Non tutti sanno che le metodologie utilizzate per determinare la
posizione GPS si avvalgono di un ellissoide particolare
(l'approssimazione della forma della terra) denominato WGS 84.
La forma di questo ellissoide non è ancora perfettamente
definita e quindi soggetta ad ulteriori aggiornamenti ed
affinamenti.
Inoltre non sono ancora stati messi in orbita tutti i satelliti
necessari per assicurare il perfetto funzionamento della rete.
Allo stato attuale non è possibile stabilire con precisione
il numero dei satelliti operativi in quanto è in corso la
messa in orbita della loro seconda serie.
In poche parole, attualmente viaggiano sulla nostra testa due
classi di satelliti: la prima «vecchia» che è in
via di dismissione e la seconda «nuova» composta di
satelliti con prestazioni superiori che vengono via via messi in
funzione.
Questa situazione provoca due effetti diversi: esistono alcune
aree del mondo, fortunatamente poco frequentate come le zone
polari, in cui il segnale GPS non è continuo nelle 24 ore;
si verificano delle situazioni, in tutto il mondo questa volta, in
cui questa mancanza di alcuni satelliti provoca un sostanziale
degrado della precisione del punto determinato.
Rendersi conto da soli che il GPS non è poi così
preciso non è un'operazione da specialisti o che richieda
la disponibilità di apparecchiature sofisticate; è
sufficiente un metro, un ricevitore GPS che non sia proprio un
giocattolo ed un pò di spirito di osservazione.
Allo scopo di permettere al ricevitore di lavorare nelle migliori
condizioni è opportuno effettuare questa verifica a barca
ferma, meglio se all'ormeggio in banchina; misurate l'altezza
dell'antenna dalla superficie del mare e quindi fate visualizzare
sul display del ricevitore la posizione geografica completa della
quota, (la maggior parte dei ricevitori in commercio è in
grado di fornirla). Confrontando il valore fornito dal display con
quello misurato non è raro rendersi conto che, stando a
quello che dice il GPS, anziché a «mollo» voi
siate in volo con tutta la vostra barca!
E poi, per chi non avesse voglia di imbarcarsi in prove, dovrebbe
bastare la dichiarazione ufficiale del ministero dei trasporti USA
che, come IOC (Initial Operative Capability) del sistema,
stabilisce la sua precisione in 100 metri sul piano orizzontale in
almeno il 95 per cento delle misure, senza azzardare affermazioni
più ottimistiche.
IL GPS E LA CARTOGRAFIA
Il motivo per cui il navigante ha bisogno di conoscere la propria
posizione è per poterla correlare con quella di altri
particolari od oggetti di interesse, siano essi la posizione del
porto di destinazione, o quella degli eventuali pericoli da
evitare.
La maniera più immediata per effettuare tale correlazione
è quella di riportare la propria posizione sulla carta
nautica su cui sono presenti tutti gli elementi di interesse per
il navigante.
Se il proprio «punto nave» è determinato con il
GPS, l'operazione di leggere le coordinate, prendere delle misure
con il compasso e fare un puntino con la matita non è
sufficiente per ottenere un risultato preciso. Questo accade per
la differenza di sistemi di riferimento tra la cartografia
tradizionale ed il WGS.
Ognuno dei punti della superficie terrestre ha differenti
coordinate a seconda dei diversi sistemi di riferimento impiegati
per determinarle, quindi per ogni punto esistono le coordinate
«carta» e quelle GPS.
Anche questa differenza è abbastanza facile da verificare:
utilizzando un ricevitore portatile avvicinatevi quanto più
possibile ad uno dei particolari rappresentati sulle carte
nautiche, un faro ad esempio, leggete la posizione riportata sul
display e trasferitela sulla carta nautica più
particolareggiata esistente della zona.
Al termine dell'operazione noterete tra la posizione del faro
riportata sulla carta e quella determinata con il GPS una certa
differenza che per i mari italiani oscilla tra gli 80 ed i 200
metri. Qualcuno potrebbe obbiettare che 200 metri in mare non sono
una grande distanza, ed è vero se ci si trova lontano da
eventuali pericoli, ma possono diventare fatali se si sta
navigando vicino costa, in presenza di passaggi ristretti, o
pericolosi. Quanto detto fino ad ora evidenzia situazioni legate
alla particolare configurazione del sistema, ma bisogna aggiungere
che anche con queste limitazioni il GPS è il sistema di
radionavigazione più preciso fino ad ora messo in
commercio. Le sue prestazioni sono superiori anche a molti degli
apparati usati per effettuare i rilievi idrografici nel passato.
Alcune carte nautiche, fortunatamente poche e relative a tratti di
mare soggetti a scarso traffico, sono piuttosto
«vecchie» e quindi, oltre ad avere un diverso
riferimento geodetico, sono state costruite utilizzando rilievi
idrografici condotti con strumentazione che forniva prestazioni di
precisione inferiori a quelle del GPS. In tali casi quindi
è la carta a non essere pienamente affidabile.
INSTALLAZIONE DELL'ANTENNA
I segnali necessari alla determinazione della posizione arrivano
al ricevitore provenendo da satelliti anziché da stazioni
terrestri, questo comporta che le frequenze radio utilizzate non
sono influenzate dalle condizioni meteorologiche, come invece
avviene per il LORAN.
Ma di contro queste frequenze vengono schermate da eventuali
infrastrutture metalliche, ed in particolare dagli alberi e dal
sartiame delle imbarcazioni a vela. Questa schermatura, anche se
parziale, può portare a non ricevere uno o più
satelliti di quelli disponibili nella zona con relativi
malfunzionamenti o peggio oscuramenti totali del segnale.
Inoltre moltissimi naviganti utilizzano il GPS come sostituto del
log e della bussola, se l'antenna viene installata in testa
d'albero su una barca a vela può accadere che i dati di
rotta e velocità forniti dal ricevitore siano errati.
Questo accade perché al moto effettivo della barca si
sommano le oscillazioni laterali dell'albero che il ricevitore non
è in grado di discriminare.
ISTRUZIONI PER L'USO
Come preannunciato nell'introduzione, vediamo di seguito quali
sono le precauzioni necessarie per impiegare il GPS al meglio
delle sue prestazioni e quindi in piena sicurezza.
a) Affidabilità
Purtroppo non è possibile attuare alcun correttivo, bisogna
solo sperare che gli americani non ci mettano lo zampino e
comunque osservare di frequente lo strumento; salti eccessivi di
posizione possono essere un utile campanello di allarme che
evidenzia qualche anomalia.
b) Precisione.
Anche questo aspetto è fuori dalle nostre
possibilità di intervento, bisogna solo convincersi che il
GPS non è la soluzione a tutti i problemi della
navigazione, in particolare per quella di precisione.
c) La cartografia.
Per questo problema è possibile invece fare qualche
qualcosa.
Le norme internazionali per la costruzione delle carte nautiche
prevedono che nel titolo di ognuna di esse vengano riportate le
correzioni necessarie per passare da un sistema di riferimento
all'altro, ed in particolare quelle per passare dal sistema WGS
(quello utilizzato dal GPS) a quello utilizzato per la costruzione
della carta stessa. Per quanto riguarda l'età della carta
ed in particolare dei rilievi che sono stati utilizzati per
costruirla è sufficiente consultare l'indice grafico dei
rilievi, (anche esso è entrato a far parte delle
informazioni del titolo) per avere un valido parametro di
giudizio.
d) L'antenna.
La posizione più idonea per evitare ostacoli (e le relative
interferenze) tra di essa ed i satelliti sarebbe quella in testa
d'albero. Questa soluzione è idonea e facilmente
realizzabile per le imbarcazioni a motore, ma, come abbiamo
già visto in precedenza, può comportare alcuni
problemi sulle barche a vela (difficoltà di calcolo di
rotta e velocità). In questo caso è giocoforza un
compromesso, bisogna cercare sulla barca un punto che sia
contemporaneamente basso e con orizzonte libero. Se su una barca a
vela vi capita di non ricevere il segnale provate a cambiare
rotta, forse si tratta soltanto del sartiame che fa da ostacolo ai
segnali.
CONCLUSIONI
Il GPS è un apparato di ottime prestazioni,
fondamentalmente affidabile, il cui impiego non può che
trovare ulteriore sviluppo.
Visto con l'occhio del diportista il suo pregio maggiore è
quello di consentire lunghe navigazioni ad un numero maggiore di
utenti, ma come tutte le nuove tecnologie richiede un minimo di
conoscenze facili da acquisire ed un pò della diffidenza
tipica del «Marinaio».
