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Me l’ha detto il GPS!(Parte 1)

tracciabUn intero articolo del blog che non serve praticamente a nulla, se non a farvi smettere di dire «Me lo ha detto il GPS». Il solo scopo è convincere i più riottosi che anche i GPS sbagliano, o meglio, che distanze e dislivelli che leggiamo con fede incrollabile sul nostro dispositivo preferito sono meno precisi di quanto pensiamo che siano. Chi poi avrà il coraggio di leggere questo post fino in fondo, in due puntate, forse potrà scoprire qualcosa in più su uno strumento utilissimo come il GPS.

Prima di proseguire nella lettura vi invito ad un esperimento: prendete il vostro GPS, fatevene prestare uno da un amico, metteteli tutti e due nello zaino e fatevi quattro passi. Tornate a casa e confrontate le tracce acquisite: i due GPS hanno fatto lo stesso percorso eppure le tracce saranno, seppur di poco, diverse! E già questo dovrebbe far sorgere qualche dubbio ai più curiosi.

Ma andiamo con ordine e cominciamo a capire cosa fa un GPS e a intenderci su alcuni termini inglesi: un ricevitore satellitare non fa altro che calcolare la propria posizione (come ci riesca non è oggetto di questo articolo!) ad intervalli regolari e, se glielo avete chiesto, di memorizzarla.
Ogni posizione – un punto su una cartina se volete – contiene tre coordinate: latitudine, longitudine e quota. Ogni punto è chiamato TrackPoint (punto traccia), che abbrevieremo in trkpt. Se congiungete tutti i punti, pardon, i trkpt, con un segmento, otterrete una linea spezzata che raffigura il vostro percorso. E fin qui, direi, nulla di nuovo sotto il sole.
Immaginiamo ora di essere in un mondo ideale. Voi vi spostate su un sentiero, e il GPS registra le vostre posizioni senza mai sbagliare (mondo ideale, ricordate?). Cosa otteniamo alla fine? Una linea spezzata che “approssima” il sentiero reale: con dei segmenti infatti, non si possono riprodurre delle vere e proprie curve… Ne consegue che se chiedete al GPS di dirvi quanta strada avete fatto, otterrete una stima per difetto.
Entra qui in gioco uno dei pochi parametri che si possono impostare in un dispositivo GPS: la frequenza di acquisizione dei trkpt (alzino la mano tutti coloro che hanno mai cambiato questo parametro!). Alcuni dispositivi permettono di scegliere ogni quanti metri acquisire un trkpt, altri ogni quanti secondi, e così via.

matassabNel mondo ideale, dunque, più trkpt acquisirete, più questi saranno ravvicinati, più la vostra linea “spezzata” riprodurrà meglio le “curve” del sentiero, più la vostra misura di distanza si avvicinerà a quella realmente percorsa (ma sempre in difetto).
Nel mondo reale invece, aumentare la frequenza di acquisizione, oltre a consumare più batteria, ha anche un altro svantaggio. Svantaggio che deriva dal fatto che le posizioni che calcola il GPS sono soggette ad errore (anche in questo caso sul perché questo avvenga e quali ne siano le molteplici cause esula dallo scopo dell’articolo).

Tornando alla nostra passeggiata sul sentiero, i trkpt che acquisiremo nel mondo reale saranno solamente “vicini” al sentiero, e raramente ci cadranno esattamente sopra (fig.1). La nostra linea spezzata che unisce i trkpt salterà quindi a destra e a sinistra del sentiero, allontanandosene quanto più l’errore di calcolo della posizione sarà maggiore.
Alla domanda «Quanta strada ho fatto?», questa volta il GPS risponderà con un numero che può essere maggiore o minore della distanza effettivamente percorsa. Minore perché sempre di spezzata stiamo parlando, maggiore a causa della somma di tutti gli errori. E non c’è modo di sapere se sia effettivamente maggiore o minore. Aumentando la frequenza dei trkpt si generano più posizioni soggette ad errore, e quindi il valore calcolato di distanza tenderà, di norma, a crescere. E viceversa.
La prima considerazione è dunque questa: se la frequenza dei trkpt è più alta, a parità di percorso misurerete distanze via via maggiori. E la considerazione è interessante, e fa cadere le prime certezze sull’affidabilità di misura del GPS.

Finora abbiamo preso in considerazione solo piccoli “errori”, o scostamenti, della posizione reale da quella calcolata. Sommati tutti assieme possono diventare rilevanti, presi singolarmente ci consentono comunque di dedurre ragionevolmente bene lo nostra posizione attuale.
Tuttavia, ci sono due tipi di errori ben maggiori cui si può andare incontro. Il primo è legato alla perdita del segnale di alcuni satelliti, vuoi perché parte del cielo è coperto da montagne, vuoi perché siamo in un vallone incassato e sotto un bosco fitto. In questo caso, la posizione calcolata potrà essere distante anche centinaia di metri dalla posizione reale. La traccia, se disegnata, mostrerà dei “bruschi scarti” in una direzione, salvo poi tornare, dopo un po’, sul percorso giusto.
Il secondo è quello che viene definito “la matassa” (confesso, non ho trovato termini tecnici maggiormente evocativi). Supponete di stare fermi in un posto: il GPS continua a calcolare la propria posizione, e ad ogni calcolo, commette un piccolo errore. Il risultato sarà una serie di trkpt vicini tra loro, quasi una macchia di puntini, che se collegati per formare la traccia daranno luogo a qualcosa di assolutamente simile ad una intricata matassa di filo (fig. 2).
Queste due tipologie di errore evidentemente contribuiscono ad alterare le indicazioni di lunghezza di una traccia, che in questi casi potrebbe risultare anche molto maggiore della distanza effettivamente percorsa.

Morale numero uno: prima di millantare di aver percorso 5 chilometri in 20 minuti perché «me lo ha detto il GPS», dovreste disegnare la traccia sopra una cartina, ingrandirla, e verificare che l’acquisizione di tutti i trkpt sia ragionevolmente vicina al vostro percorso effettivo. E ahimè, una simile verifica si fa solo ingrandendo la traccia a scale di qualche decina di metri, non di chilometri e su un’intera escursione…

Roberto Pockaj,
Accompagnatore naturalistico
www.alpicuneesi.it

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