Durante un recente periodo di attività ionosferica, un ricevitore GNSS che utilizzava correzioni con una tecnologia di mitigazione ionosferica specializzata è stato confrontato con uno senza, dimostrando come la tecnologia di mitigazione avanzata si comporta in condizioni reali.
Per gli utenti del GNSS ad alta precisione, la ionosfera è sempre stata una variabile invisibile e imprevedibile. Con il picco 2025 del ciclo solare 25, l'impatto dei disturbi ionosferici, tra cui l'aumento del contenuto totale di elettroni (TEC) e la scintillazione del segnale, sta diventando una sfida sempre più frequente e pressante. Questa attività può ritardare i segnali GNSS, degradare la precisione e, in ultima analisi, avere un impatto sulla produttività.
Mentre si sviluppano tecnologie di mitigazione avanzate, rimane una domanda cruciale: come si comportano in condizioni reali? Un recente test condotto in Colorado fornisce una risposta chiara e basata sui dati.
Il test: Un confronto testa a testa
Il 27 aprile 2025, durante un periodo documentato di media perturbazione ionosferica, è stato eseguito un test controllato. Due ricevitori GNSS Trimble® R750-2 identici sono stati installati in prossimità, utilizzando la stessa versione del firmware e collegandosi alla rete Trimble VRS Now™.
Nell'immagine di introduzione all'articolo, possiamo vedere l'aumento dell'indice ionosferico, il conteggio totale degli elettroni (TEC) e una minima quantità di scintillazione, come indicato dalla linea nera tratteggiata. L'indice ionosferico è "medio", il che significa che non è abbastanza alto da causare un blackout completo del GNSS, ma è abbastanza alto da causare ritardi nel segnale e degradare l'accuratezza delle misure GNSS.
- Il ricevitore A ha ricevuto il flusso di correzione standard
- Il ricevitore B ha ricevuto lo stesso flusso di correzione, ma con la tecnologia Trimble IonoGuard™ abilitata, che protegge il GNSS RTK dai disturbi ionosferici.
In questo modo si è creato un confronto diretto, fianco a fianco, per misurare l'efficacia della mitigazione ionosferica utilizzata.
I risultati sono stati immediati e inequivocabili.
I grafici degli errori di posizione hanno mostrato che il ricevitore senza IonoGuard ha subito un notevole degrado nel posizionamento, con residui di errore più elevati corrispondenti all'attività ionosferica.
Questi dati utilizzano l'R750-2 con la versione più aggiornata del firmware (6.40) rilasciata a fine aprile 2025. Il grafico qui sopra è il grafico dell'errore di posizione per tutti i dati raccolti mentre l'R750 era collegato alla rete Trimble VRS Now in Colorado. Si può notare come l'attività ionosferica (mostrata in alto) possa influire sulla precisione di posizionamento e sulle prestazioni della soluzione GNSS. L'utente subirebbe una degradazione del posizionamento, con conseguente aumento dei residui di errore, indicati dalle frecce.
Qui di seguito, mostriamo i dati del secondo ricevitore: con Ionoguard attivato, l’impatto dello stesso evento atmosferico è stato significativamente minore.
Questo secondo ricevitore ha la stessa versione del firmware ed è stato utilizzato per raccogliere dati simultaneamente, ma questa volta collegato alla rete Trimble VRS Now con IonoGuard abilitato nello stream e la modalità fallback abilitata sul ricevitore.
Nel grafico precedente, si può notare che l'errore di posizionamento è stato meno influenzato dall'attività ionosferica durante lo stesso periodo di tempo nelle componenti di latitudine, longitudine e altezza.
Nel set di dati che segue, il ricevitore non riceve le correzioni ionosferiche dal flusso di correzione Trimble VRS Now. Questa immagine mostra gli errori di posizionamento, includendo il 68° percentile (1σ in rosso), il 95° percentile (2σ in rosso-arancio) e il 99° percentile (3σ in arancione) di deviazioni standard dalla media.
Si può notare ancora una volta come l'attività ionosferica abbia disturbato la qualità dei dati di posizionamento GNSS nelle componenti di latitudine, longitudine e altezza.
In questo secondo set di dati, il ricevitore riceve informazioni ionosferiche dal flusso di correzione Trimble VRSNow con la modalità fallback abilitata sul dispositivo. Questa immagine mostra gli errori di posizionamento includendo il 68° percentile (1σ in rosso), il 95° percentile (2σ in rosso-arancio) e il 99° percentile (3σ in arancione) deviazioni standard dalla media.
Confrontando questa immagine con quella precedente, è evidente che la presenza di IonoGuard nel flusso di correzione ha migliorato le prestazioni complessive del posizionamento durante l'evento ionosferico.
La prova più convincente è visualizzata nel grafico a dispersione di confronto.
Questo grafico a dispersione del test mostra l'errore di longitudine e latitudine per il ricevitore con IonoGuard disattivato (rosso) e IonoGuard attivato (blu).
Come mostra l'immagine, le posizioni del ricevitore abilitato a IonoGuard sono strettamente raggruppate e rappresentano un risultato stabile e affidabile. I dati del ricevitore standard sono più sparpagliati, con un numero significativamente maggiore di outlier e una distribuzione lontana dalla media, a dimostrazione della capacità della tecnologia Trimble ProPoint® con IonoGuard di proteggere l'integrità dei dati quando le informazioni IonoGuard sono presenti nel flusso di correzione.
Conclusione: Dalla teoria al valore provato sul campo
Questo test va oltre i vantaggi teorici e offre una prova tangibile delle prestazioni. Dimostra che, di fronte ai disturbi ionosferici del mondo reale, è l'intelligenza del flusso di correzione a garantire la resilienza. Mentre il settore naviga al culmine di questo ciclo solare, l'utilizzo di un sistema GNSS end-to-end - in cui il ricevitore e la rete di correzione lavorano di concerto con una mitigazione avanzata come IonoGuard - è essenziale per mantenere la produttività e la fiducia nel proprio posizionamento.
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