Posizionamento satellitare di precisione: il sistema SPIN3 GNSS
Individuare la posizione di un punto sul terreno con la precisione di pochi centimetri. Andare oltre, in altri termini, alle prestazioni delle rilevazioni GPS ormai di uso comune. L’obiettivo è stato raggiunto in molte regioni italiane e nel Nord-Ovest d’Italia fa oggi parte delle informazioni a disposizione di chi lavora sul territorio per la sua messa in sicurezza e per attività di edilizia e gestione delle infrastrutture. Un traguardo conquistato anche grazie al Dipartimento di Ingegneria dell'Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture-DIATI del Politecnico. La tecnologia è adesso replicabile in altre aree del Paese.
Quanto ottenuto dal DIATI è sostanzialmente un netto miglioramento della precisione della posizione fornita con i sistemi GPS a disposizione pressoché di tutti e che forniscono un’accuratezza di qualche metro: utile per le più comuni attività. “Se però devono essere realizzate sul territorio operazioni geodetiche e topografiche a supporto della realizzazione delle opere edili oppure ingegneristiche di un certo livello, oppure se si deve intervenire per la messa in sicurezza delle persone e dei manufatti, allora occorre una precisione dell’ordine dei centimetri”, spiega Alberto Cina, docente del DIATI e referente della ricerca. L’obiettivo degli studi guidati dal professor Cina era il superamento della precisione del GNSS (Global Navigation Satellite System ovvero Sistema Satellitare Globale di Navigazione), sistema che utilizziamo quotidianamente con i nostri cellulari e che si avvale di tutte le costellazioni di satelliti che forniscono servizi di posizionamento, navigazione e temporizzazione in tutto il mondo, non solo il GPS (USA) ma anche l’europeo Galileo, il GLONASS russo e il cinese BeiDou.
“Si è pensato di usare un metodo per l’individuazione dei punti che si basasse su un posizionamento di tipo differenziale: noi non determiniamo una posizione in termini assoluti ma corretta rispetto a dei punti noti, sfruttando specifici ricevitori GNSS con antenne di precisione o “stazioni permanenti” – precisa il professor Cina – Abbiamo di fatto creato la prima rete sperimentale di stazioni permanenti in Italia, ma il sistema veniva adoperato esclusivamente per le nostre ricerche”.
L’attività sperimentale è stata poi presentata alla Regione Piemonte che ha commissionato uno studio di fattibilità e quindi la progettazione di una rete di stazioni permanenti per il Piemonte già nel 2003, rete che è diventata operativa qualche anno dopo, e che nel tempo ha integrato Lombardia e Valle d’Aosta: l’attuale sistema si chiama SPIN3 GNSS e conta più di 30 stazioni, tra cui quella storica del Politecnico, attiva dal 1996. A gestire il tutto è il Consorzio per Il Sistema Informativo-CSI.
Oggi del servizio di rilevazione si avvalgono ingegneri, geometri, studi di rilievo e progettazione. Il Politecnico rimane tra i fornitori di parte del flusso continuo di dati che contribuiscono al funzionamento della rete e ne è il suo primo utilizzatore, sia per la ricerca che per la didattica. Gian Bartolomeo Siletto, funzionario del Settore Sistema Informativo Territoriale e Ambientale presso la Direzione Ambiente, Energia e Territorio della Regione Piemonte, a questo proposito sottolinea: “La collaborazione con il Politecnico è alla base della nascita del Servizio di posizionamento satellitare SPIN3 GNSS, che oltre al Piemonte, interessa attualmente anche Lombardia e Valle d’Aosta ed è utilizzato da oltre 11.000 iscritti”. La Regione, rafforzando la collaborazione con le altre regioni italiane, auspica di arrivare, in un prossimo futuro, all’ampliamento della copertura del servizio GNSS sul territorio nazionale.
La ricerca in ogni caso non si è fermata. La stazione permanente del Politecnico, infatti, non solo è parte del sistema SPIN3 GNSS, ma contribuisce alla realizzazione del sistema di riferimento geodetico europeo, all’interno del progetto EUREF, e a livello nazionale come punto della Rete Dinamica Nazionale (RDN) dell’Istituto Geografico Militare IGM. Inoltre, l’Ateneo sta cercando di portare la rete di rilevamento dove più fatica, ad esempio in alta montagna e sui ghiacciai, puntando nel frattempo a capire uno dei grandi problemi della localizzazione: i ritardi di segnale nella bassa atmosfera.
Ma le applicazioni e le potenzialità sono tantissime e il posizionamento di precisione è sempre più importante per le tecnologie moderne. Infatti, il sistema può svolgere un ruolo chiave per, ad esempio, la regolazione e il controllo del traffico ferroviario e i sistemi di guida autonoma, ma anche per gli interventi di agricoltura di precisione.