L’evoluzione delle tecniche di posizionamento GNSS sta trasformando il lavoro di chi opera nei settori della geomatica, del monitoraggio ambientale e dei trasporti. L’integrazione di più costellazioni (GPS, Galileo, BDS) e più frequenze, unita a nuovi servizi satellitari di correzione, sta riducendo drasticamente i tempi necessari per ottenere una posizione precisa e migliorando l’affidabilità anche in condizioni operative complesse.
Un recente studio ha sviluppato un modello PPP-RTK multi-frequenza e multi-costellazione che combina stime avanzate dei bias strumentali, modellazione ionosferica e algoritmi di posizionamento aggiornati. I test, condotti su oltre cento stazioni distribuite a livello globale, hanno evidenziato risultati notevoli:
- Con dati multi-GNSS e multi-frequenza, il tempo medio di convergenza per soluzioni float scende sotto i 9 minuti, mentre per le soluzioni fixed (dopo risoluzione delle ambiguità) si riduce a circa 5 minuti.
- L’impiego di modelli atmosferici locali ad alta precisione consente al PPP-RTK di ottenere una convergenza quasi istantanea, anche in scenari dinamici come prove su veicoli in movimento.
- I servizi satellitari di correzione, come PPP-B2b e HAS, trasmessi via satelliti geostazionari o grazie alle nuove frequenze del sistema BDS-3, permettono di raggiungere tempi di convergenza entro 15 minuti, migliorando l’accuratezza fino al 70%.
La combinazione di più costellazioni, in particolare GPS e Galileo, ha dimostrato di migliorare sensibilmente le prestazioni rispetto all’uso di un solo sistema. Tuttavia, alcune criticità restano: la distribuzione non uniforme delle stazioni di riferimento, soprattutto in aree oceaniche, e la variabilità dei ritardi hardware possono influenzare la stabilità del modello.
Per superare questi limiti, i ricercatori stanno sperimentando l’integrazione di nuove fonti, come le osservazioni GNSS Reflectometry (GNSS-R) e i dati provenienti da satelliti in orbita bassa (LEO), per rafforzare la modellizzazione atmosferica anche in aree meno coperte.
In prospettiva, l’evoluzione del PPP, insieme alla modernizzazione dei sistemi satellitari e ai nuovi servizi di correzione, sta portando il posizionamento satellitare verso soluzioni sempre più vicine al tempo reale. Un progresso che apre nuove opportunità applicative: dalla navigazione autonoma ai rilievi di precisione, dal monitoraggio infrastrutturale al controllo ambientale.
I risultati raggiunti sono riepilogati di seguito:
Tempo medio di convergenza (soluzioni float)
- < 9 minuti con multi-costellazione e multi-frequenza
Tempo medio di convergenza (soluzioni fixed)
- ≈ 5 minuti dopo risoluzione delle ambiguità
Accuratezza raggiunta (soluzioni statiche)
- ~0,6 cm orizzontale
- ~1,9 cm verticale
Accuratezza raggiunta (soluzioni cinematiche)
- ~0,8 cm orizzontale
- ~2,8 cm verticale
Vantaggi dei servizi satellitari di correzione (PPP-B2b, HAS)
- Convergenza < 15 minuti
- Precisione migliorata fino al 70%
Benefici dell’uso combinato di GPS + Galileo
- Riduzione del tempo di convergenza del 64%
- Miglioramento dell’accuratezza in ENU del 30–40% rispetto alla sola Galileo
«Questo studio segna una svolta nella ricerca di un posizionamento ad alta precisione e in tempo reale», ha dichiarato Xiaodong Ren, autore principale di questo studio e docente alla Wuhan University. «Unendo segnali GNSS avanzati, correzioni atmosferiche e test sul campo, abbiamo dimostrato che il PPP-RTK può fornire risultati rapidi, stabili e altamente accurati — anche negli ambienti più complessi. Queste capacità sono fondamentali per la nuova generazione di sistemi autonomi, dalle auto a guida autonoma ai droni e oltre.»
La possibilità di ottenere rapidamente una precisione centimetrica senza dover fare affidamento su reti dense di stazioni di base apre nuove prospettive per molte tecnologie smart, ha spiegato Xiaodong. Il PPP-RTK ha il potenziale per trasformare settori come l’agricoltura di precisione, il rilievo topografico, la logistica dei trasporti e i sistemi senza pilota.
Secondo gli autori, lo studio offre una solida base teorica e una validazione empirica per l’adozione concreta delle applicazioni GNSS ad alta precisione. «Con l’evoluzione delle costellazioni satellitari e dei servizi di correzione, il PPP-RTK è destinato a diventare il pilastro delle soluzioni di posizionamento globale — affidabile, scalabile e pronto per essere integrato nel mondo connesso di domani», ha concluso Xiaodong.
L'articolo è disponibile qui in open access:
DOI: 10.1186/s43020-025-00169-6
