Geodaysit 2023

Una rete GNSS open-source di strumenti a basso costo per il posizionamento NRTK: quale futuro e quali prestazioni?
06-16, 10:15–10:30 (Europe/London), Sala Videoconferenza @ PoliBa

Al giorno d’oggi l'utilizzo di dispositivi GNSS è una pratica comune per molte attività grazie alla diffusione di questi strumenti e alla miniaturizzazione di chipset e antenne. A causa della riduzione dei costi di produzione, gli strumenti GNSS a basso costo sono impiegati e utilizzati per molteplici attività, non solo a livello accademico o di ricerca, ma anche per scopi professionali.
Uno dei punti chiave è la necessità di raggiungere soluzioni di posizionamento sempre più affidabili, molto spesso in tempo reale, considerando brevi intervalli di tempo per ottenere un alto livello di precisione e accuratezza. Una delle tecniche più comuni e ancora in fase di sviluppo è il Precise Point Positioning (PPP), ma richiede pochi minuti per raggiungere una soluzione di convergenza al fine di ottenere un livello di precisione centimetrico. Un'altra possibile tecnica di posizionamento è il posizionamento Network Real-Time Kinematic (NRTK), che è stato sviluppato a partire dagli ultimi quindici anni. Basata sullo sfruttare la presenza di stazioni permanenti GNSS, questa metodologia offre la possibilità di estendere il classico posizionamento cinematico in tempo reale (RTK) per baseline anche superiori a 40 km. Ciò ha aumentato l'impiego di dispositivi GNSS a basso costo per molte attività pratiche, dal monitoraggio di versanti fino al posizionamento di precisione, anche utilizzando dispositivi mobili come smartphone e tablet.
Tuttavia, queste infrastrutture non sono diffuse ovunque: anche in questo caso, il costo per realizzare una rete “tradizionale” (composta da dispositivi geodetici) è relativamente alto, e talvolta potrebbe non essere disponibile, soprattutto in aree in via di sviluppo. Per questo motivo, un'interessante alternativa è verificare la fattibilità di utilizzo di dispositivi GNSS a basso costo come stazioni permanenti, analizzando anche le prestazioni di posizionamento di ricevitori rover anche a basso costo.
In questo contesto è stato indagato il progetto Centipede RTK: si tratta di un progetto collaborativo e open-source che mira a creare una rete di stazioni GNSS aperte disponibili a chiunque in una specifica area di copertura. La rete è composta da stazioni GNSS installate su enti pubblici o in aree di proprietà di utenti privati. Questa rete è composta da più di 280 stazioni permanenti, la maggior parte dei quali copre l'area francese, mentre alcuni altri si trovano in paesi europei (ad esempio, Italia, Polonia, Svizzera, Serbia, Slovenia, Germania) oltre che nell'isola di Réunion, nell'Oceano Indiano. Il progetto è sostenuto finanziariamente dall'INRAE e ha beneficiato sin dal suo avvio nel 2019 di risorse condivise tra istituti di ricerca, enti pubblici e aziende private.
Uno dei principali limiti di questo progetto è che questa rete non può fornire correzioni differenziali in termini di prodotti di rete (come le correzioni VRS), ma fornisce solo correzioni da singola stazione. In questo lavoro, partendo da queste stazioni, gli autori hanno implementato un sistema che utilizza questi dati come input per il software di rete, per raggiungere un servizio open-source basato su dispositivi GNSS a basso costo.
Sono state quindi eseguite due campagne di misurazione per testare le prestazioni ottenibili in termini di precisione ed accuratezza, considerando posizionamenti sia statici che dinamici, quali posizionamenti pedestri o veicolari. Al fine di rendere rappresentative le analisi svolte, sono stati testati sia dispositivi geodetici che sensori a basso costo come rover per analizzare i risultati ad oggi ottenibili.
L’intenzione è quella di mostrare le potenzialità di infrastrutture come quella testata, cercando di invogliare gli utenti dell’Associazione GFOSS.it APS e della comunità italiana a contribuire ad un progetto che potrà apportare benefici a differenti livelli, sia scientifici che professionali.