@mastersthesis {71, title = {Tecniche RAIM per il Posizionamento Satellitare in Single Point}, volume = {MSc}, year = {2012}, school = {Parthenope}, address = {Naples}, abstract = {
Oggigiorno, i sistemi di navigazione satellitare (GNSS) ricoprono un ruolo fondamentale in\ 
molti settori come l{\textquoteright}aviazione civile e la navigazione, marittima o terrestre, grazie alla\ 
capacit{\`a} di fornire con accuratezza e continuit{\`a} informazioni di posizione tridimensionale e\ 
velocit{\`a} agli utenti opportunamente equipaggiati, nonch{\'e} la sincronizzazione con il tempo\ 
UTC (Universal Time Coordinate).
Attualmente, solo due sistemi GNSS sono pienamente operativi: il GPS (Global Positioning
System) e il sistema Russo GLONASS (Global Navigation Satellite System) mentre, altri\ 
sistemi come l{\textquoteright}Europeo GALILEO o il Cinese BeiDou sono attualmente in fase di sviluppo.
Il GPS {\`e} attualmente considerato il principale sistema GNSS ed {\`e} in grado di garantire la\ 
stima della posizione di un utente attraverso l{\textquoteright}utilizzo dell{\textquoteright}osservabile pseudorange in single\ 
point, con un{\textquoteright}accuratezza di circa 10 metri in condizioni di buona visibilit{\`a}.
Il principale svantaggio del GPS, e dei sistemi GNSS in generale, {\`e} la necessit{\`a} di avere una\ 
buona visibilit{\`a} di satelliti; per questa ragione gli ambienti in cui si ha un forte degrado del\ 
segnale, come le aree urbane, risultano essere aree particolarmente critiche per la navigazione\ 
satellitare. Infatti, gli edifici possono bloccare alcuni segnali riducendo cos{\`\i} la disponibilit{\`a} di\ 
satelliti, causando un peggioramento della loro configurazione geometrica, fino a casi estremi\ 
in cui, a causa della mancanza di misure, non sia possibile il calcolo della soluzione di\ 
navigazione. Gli edifici possono anche riflettere i segnali dando luogo al fenomeno del\ 
multipath e introducendo errori grossolani nelle misure.
L{\textquoteright}utilizzo del solo sistema GPS risulta essere, quindi, non adeguato a garantire la continuit{\`a} e\ 
l{\textquoteright}accuratezza della soluzione di navigazione in ambienti urbani.
In queste particolari circostanze un possibile miglioramento pu{\`o} essere ottenuto combinando\ 
il sistema GPS con il sistema Russo GLONASS in modo da aumentare la disponibilit{\`a} di\ 
satelliti visibili ad ogni epoca.
In ambito aeronautico, tutti i sistemi GNSS devono essere in grado di soddisfare particolari\ 
requisiti di sicurezza (RNP {\textendash} Required Navigation Performance) in termini di disponibilit{\`a},
continuit{\`a}, accuratezza e integrit{\`a}.
Quest{\textquoteright}ultimo {\`e} il requisito pi{\`u} difficile da soddisfare e rappresenta la capacit{\`a} del sistema di\ 
navigazione di rilevare e segnalare tempestivamente malfunzionamenti che potrebbero\ 
compromettere le prestazioni richieste per le diverse fasi di volo.
Sebbene i sistemi GNSS forniscano informazioni di integrit{\`a} agli utenti tramite il messaggio\ 
di navigazione (l{\textquoteright}health flag dei satelliti), queste non sono ritenute sufficientemente\ 
tempestive per molte applicazioni; per questa ragione i requisiti di integrit{\`a} sono
generalmente ottenuti implementando vari meccanismi a vari livelli e possono essere
conseguiti o mediante informazioni esterne o possono essere basati interamente sulle sole\ 
misure disponibili al ricevitore.
In particolare:
 A livello esterno, {\`e} possibile ottenere informazioni di integrit{\`a} (livello di integrit{\`a} e\ 
warning) attraverso l{\textquoteright}utilizzo di sistemi di augmentation che prevedono l{\textquoteright}utilizzo di\ 
infrastrutture spaziali (SBAS {\textendash} Satellite Based Augmentation System) e/o terrestri (GBAS
{\textendash} Ground Based Augmentation System).
 A livello locale, un utente pu{\`o} realizzare l{\textquoteright}integrit{\`a} effettuando un check sulla consistenza\ 
delle misure attraverso particolari tecniche (dette RAIM).Le tecniche RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) sono state inizialmente\ 
sviluppate per applicazioni di tipo aeronautico e sono, generalmente, utilizzate in specifiche\ 
fasi di volo.\ 
Esse risultano essere un mezzo supplementare per l{\textquoteright}individuazione di blunder attraverso il\ 
solo utilizzo di ricevitori GNSS senza la necessit{\`a} di apparecchiature aggiuntive al suolo.\ 
Viene, infatti, richiesta esclusivamente una ridondanza sufficiente per l{\textquoteright}applicazione dei test\ 
statistici.
L{\textquoteright}obiettivo principale di questo lavoro {\`e} sviluppare tecniche RAIM per la navigazione\ 
satellitare in single point per applicazioni in ambienti urbani degradati.
Inizialmente viene fornita una breve panoramica sui sistemi GNSS utilizzati in questo lavoro.\ 
In particolare sono messe in evidenza le principali similitudini e differenze tra il sistema GPS\ 
e il sistema GLONASS
Successivamente sono descritte le tecniche di stima utilizzate per il calcolo della soluzione di\ 
navigazione ed {\`e} fornita una breve descrizione dei test statistici alla base degli schemi RAIM\ 
utilizzati.
Sono poi descritti gli algoritmi per il calcolo di posizione e velocit{\`a} con misure di\ 
pseudorange e Doppler sui segnali GPS e GLONASS.
In seguito sono descritti in dettaglio gli algoritmi RAIM implementati:\ l{\textquoteright}Observation Subset\ 
Testing, il metodo Forward-Backward ed il Metodo Danese, ognuno dei quali caratterizzato\ 
dalle proprie peculiarit{\`a}.
Infine sono illustrati i risultati ottenuti attraverso l{\textquoteright}applicazione dei tre schemi RAIM per due\ 
differenti configurazioni: una configurazioni in cui si fa uso di sole misure GPS e una\ 
configurazione in cui sono utilizzate le misure effettuate da entrambi i sistemi GPS e\ 
GLONASS. Lo studio delle prestazioni dell{\textquoteright}algoritmo proposto fa uso di dati di una stazione\ 
fissa collocata in ambiente urbano particolarmente ostile, la cui posizione {\`e} nota con\ 
precisione millimetrica.

}, author = {PERROTTA, L} }