Che significa GPS e a cosa serve

GPS ( global positioning system) o sistema di posizione globale è uno strumento attraverso il quale si riesce a:

Determinare, con una buona precisione, la nostra posizione in qualsiasi punto del pianeta attraverso l'indicazione delle coordinate geografiche

Serve a creare la traccia di un nostro percorso durante una qualsiasi escursione e utilizzarla per tornare al punto di partenza nel caso si fosse smarrita la strada.

A marcare coordinate geografiche WP ( Way point o punti di via) in punti specifici caratteristici che vogliamo memorizzare.

A memorizzare una rotta o percorso che vogliamo intraprendere seguendo una successione di punti (WP), di coordinate geografiche, che ci guidano verso la meta che abbiamo prefissato.

Quali dati registra, come li registra e dove si riscontrano

Il GPS registra la nostra posizione attraverso le coordinate geografiche ( Zona, Latitudine, Longitudine, Quota, Ora e tanti altri dati). Li registra attraverso il collegamento che si stabilisce con N° 24 satelliti che ruotano intorno alla terra.

Per registrare il dato di coordinata è necessario il collegamento attivo dello strumento con almeno N° 4 satelliti.

Comunque più satelliti sono collegati allo strumento e più preciso è il dato che si legge.

In alcune situazioni il collegamento con i stelliti non si stabilisce. In particolare quando qualche schermo naturale o artificiale impedisce il passaggio delle onde elettromagnetiche. Ad esempio quando ci troviamo ad attraversare un bosco dal fitto fogliame, quando percorriamo una gola, una forra o ancora quando siamo vicini a pareti di roccia, all'interno di abitazioni.

Le coordinate geografiche individuate dallo strumento sono riscontrabili in apposite carte topografiche o mappe.

Per utilizzare correttamente le mappe con lo strumento deve esserci compatibilità tra loro cioè devono avere gli stessi parametri e questo vale sia per la lettura del valore di coordinata espressa in Gradi o in Metri su Reticolo UTM che per i Map Datum o dati di impostazione delle mappe.

Lo strumento è comunque dotato di una nutrita serie di Map Datum da adattare alle carte topografiche esistenti.

Cos'è la traccia, come lo strumento la registra e come si utilizza

La traccia è una successione di punti di coordinate ( Zona, Latitudine, Longitudine e Quota), collegati tra loro da una linea, registrati automaticamente dallo strumento quando procediamo in una escursione e lo lasciamo acceso e libero di registrare con intervallo di tempo o di spazio a seconda delle opzioni d' impostazione che gli abbiamo dato.

( Procedura per impostare le opzioni di utilizzo nel paragrafo Traccia)

Questa succesione di punti individua fedelmente il nostro percorso con tutti i cambi di direzione e viene memorizzato automaticamente dallo strumento. La traccia così formata può essere utilizzata in qualsiasi momento di una escursione e volendo tornare sui nostri passi, per fondate ragioni come la presenza di nebbia o perché ci siamo completamente scordati del percorso fatto nell'andata, possiamo, attivando la funzione Track Back, tornare al punto di partenza.

Anche in questa registrazione di traccia vale quanto detto nel paragrafo precedente riguardo alle condizioni di collegamento dello strumento non sempre possibile con i satelliti.

Per un corretto utilizzo di questo apparecchio è necessario riuscire ad individuarne anche i limiti e capire come superare il problema di una mancata, seppur temporanea, memorizzazione di segnale e quindi di dati.

Cosa sono i WP (Way point o punti di via) e a cosa servono

I WP non sono altro che punti di coordinate ( Zona, Latitudine, Longitudine e Quota) che possiamo memorizzare nello strumento in qualsiasi momento e punto del nostro procedere durante le nostre escursioni con la sola condizione che il collegamento dei satelliti risulti attivo.

Perché dovremmo memorizzare questi punti di coordinata ?

Perché rappresentano magari dei punti caratteristici che vogliamo ricordare dandodogli anche un nome, come ad esempio la vetta di un monte oppure un bivio del sentiero o ancora il cambio di direzione del nostro procedere, la presenza di un punto caratteristico come una costruzione o altro.

Se conserviamo la memoria di questi punti in ogni momento possiamo richiamarli dallo strumento e utilizzarli con una funzione specifica il Go to o Vai a che ci permette, attivandola, di raggiungerli facilmente seguendo le indicazioni di direzione e distanza in metri che lo strumento ci fornisce.

Cosa sono le rotte e come si costruiscono

La rotta è una successione di WP che individuano un percorso che vogliamo intraprendere come ad esempio l'escursione su di un monte.

Questi WP sono collegati tra loro da una funzione che una volta inserita nello strumento ci permette, con i comandi Naviga o Carta , di seguire passo passo l'intero percorso programmato con indicazione di direzione e distanza in metri da un WP all'altro con la funzione Naviga e di individuare la nostra posizione in una mappa con la presenza degli altri WP seguendo la funzione Carta.

L'operazione di costruzione ed inserimento delle rotte nello strumento può essere eseguita secondo due modalità : manuale o utilizzando un programma da PC (Personal Computer).

Il manuale, più semplice come approccio, richiede, per l'inserimento dati, un notevole impegno di tempo e pazienza, quello che utilizza il programma PC, più complesso, una volta impostato consente un inserimento di dati rapido ed estremamente preciso.

Nel primo caso i WP vengono rilevati direttamente sulla mappa dopo aver tracciato il percorso della nostra escursione per poi digitarli ognuno manualmente sul GPS ( Zona, Latitudine e Longitudine).

Per fare una rotta di una escursione media servono dai N° 20 ai 30 WP, (ammesso di essere in grado dalle mappe di rilevare correttamente i dati ), non solo dobbiamo digitare ben 16 caratteri per comporre un Way Point ma, dato che il GPS non incorpora una tastiera numerica, siamo anche obbligati a farlo scorrendo i listati di numeri e lettere.

Bisogna riconoscere che per costruirsi una rotta i questo modo ci vuole tanta pazienza e molto tempo a disposizione.

Il metodo che utilizza programmi PC, una volta impostato, permette invece di inserire i dati di una rotta in tempi brevi e con una precisione assoluta.

La procedura per utilizzare i programmi PC a supporto del GPS è stata illustrata in un precedente corso e riassunta in un piccolo manuale disponibile in Sezione CAI.

Qualche dato sullo strumento GPS

Il principio di funzionamento si basa su un metodo di posizionamento sferico, che consiste nel misurare il tempo impiegato dal segnale a percorrere la distanza satellite-ricevitore. Conoscendo l'esatta posizione di almeno 3 satelliti per avere una posizione 2D (bidimensionale) e 4 per avere una posizione 3D (tridimensionale) ed il tempo impiegato dal segnale per giungere al ricevitore, è possibile determinare la posizione nello spazio del ricevitore stesso.

La precisione può essere ulteriormente incrementata grazie all'uso di sistemi come il WAAS (statunitense) o l'EGNOS (europeo), perfettamente compatibili tra di loro. Consistono in uno o due satelliti geostazionari che inviano dei segnali di correzione. L'UE ha in progetto il completamento di una propria rete di satelliti (Galileo) per scopi civili, fra i quali il GPS.

Quando ci muoviamo per escursioni con il GPS attivo dobbiamo fare attenzione che lo strumento si trovi in posizione ben esposta o comunque tale da poter ricevere facilmente i segnali dei satelliti che ruotano sopra di noi. Una buona posizione, dopo vari tentativi e prove, io l'ho trovata applicando una custodia rigida porta GPS, aperta per lasciare l'antenna in posizione esposta, sulla parte più alta di uno spallaccio dello zaino proprio sulla spalla.

Per coloro che ancora non lo posseggono l'acquisto dello strumento è diventato oggi cosa assolutamente possibile non solo per la notevole diffusione che ha raggiunto con i tanti modelli esistenti ma anche per i prezzi ormai veramente accessibili

Restringendo la tipologia di apparecchi che meglio si adattano all'impiego escursionistico in montagna bisogna dire che la tipologia si riduce essenzialmente a modelli di tipo portatile che possibilmente supportano mappe, che possono memorizzare un certo numero di tracce ( 10 ) e di rotte ( 20 ) oltre ad un notevole numero di WP

( 500 ).

Per le marche quelle più diffuse sono la Garmin e la Magellan oltre ad altre emergenti che si affacciano sul mercato con una certa aggressività.

Per quanto mi riguarda uso da tempo un portatile Garmin modello Vista che soddisfa ampiamente le mie necessità comunque della stessa marca se ne trovano attualmente di più evoluti basta navigare sul sito in Internet e trovate tutti i modelli disponibili con le relative caratteristiche tecniche di funzionamento.

Un punto dolente di questi apparecchi, che oggi sembra superato nei modelli più recenti, è rappresentato dalla scarsa autonomia delle batterie ( 4 – 5 ore) che specie in condizioni ambientali di bassa temperatura riducono ulteriormente i tempi di durata delle normali 2 pile stilo da 1,5 v. di cui sono dotati.

Sempre sulle batterie è necessario prestare la massima attenzione sui contatti, presenti nell'apparecchio, perche non subiscano nel tempo ossidazione con conseguente formazione di ponti che isolano il passaggio di energia. In queste situazioni anche con pile cariche il GPS non funziona. Personalmente ho avuto il problema più di una volta.

Qualche suggerimento per incominciare ad usarlo

Volendo dare qualche indicazione per iniziare ad usare l'apparecchio cercherò di fornire i percorsi da fare riferendomi al GPS in mio possesso che come ho precedentemente detto è un Garmin mod. Vista quindi anche se le impostazioni sono comuni per molti modelli e marche è doveroso chiarire a quale faccio riferimento in questa descrizione.

La prima sensazione che si prova maneggiando lo strumento è quella di avere a che fare con un oggetto misterioso e abbastanza complesso, non vi scoraggiate la prima volta capita a tutti.

All'inizio non cercate di capire tutte le funzioni di cui è dotato lo strumento, limitatevi, per prenderci confidenza, ad impostarlo con le caratteristiche operative che servono per un uso corretto.

Questa operazione, che vi suggerisco di seguire passo passo, vi consentirà di non odiarlo al primo impatto.

Dopo aver caricato correttamente le pile ed averlo acceso potete restare con lo strumento al coperto. Per questa operazione non è necessario il collegamento ai satelliti. La prima cosa da fare è quella di metterlo in posizione di non ricezione satelliti GPS off così facendo consumate meno batterie.

Impostazione caratteristiche ed elementi base di navigazione

La ricezione GPS off la trovate dalla pagina del menù principale dove alla voce Setup tra le sottovoci c'è quella che indica Sistema e da questa scorrendo il listato delle voci trovate quella indicante GPS che a sua volta porta in caduta più possibilità tra cui appunto GPS off ed è quella che dovrete attivare.

Sulla stessa pagina a seguire trovate la voce WAAS che indica, come riportato nel capitolo precedente, la possibilità di attivare o meno l'impiego di altri satelliti geostazionari che fanno aumentare la precisione di posizione.

Attivandola si aumenta la precisione ma sappiate che si consuma anche più batteria.

Poi trovate la lingua che potete scegliere altre a piacimento se non gradite l'Italiano.

Ancora la possibilità di attivare o meno la bussola è a piacimento, ma è utile e vi consiglio di inserirla.

Il tipo di batterie che impiegate vanno indicate fra quelle che si possono selezionare.

E infine se volete che l'altimetro, che funziona mediando dati di pressione barometrica con rilevazioni di segnale da satellite, si possa auto calibrare nella registrazione. Scegliete Si

Quindi tornando su Setup portarsi questa volta su Unità e da qui in cascata troverete:

Formato posizione fa riferimento alla carta topografica che usate con le varie opzioni dal reticolo UTM UPS, il più comune, alle varie griglie internazionali.

Quindi il Map Datum ed anche questo dipende, come avevamo già detto in precedenza, dal tipo di carta topografica a cui ci riferiamo. I più diffusi sono European50 e WGS84 il primo Europeo ed il secondo Americano.

Distanza e velocità scegliete il Metrico; Elevazione Scegliete sempre Metri; Velocità verticale Scegliete mt/min; Profondità Scegliete Terrestri; Pressione Scegliete Millibar.

Tornate su Setup e prendete la voce Ora dove potrete regolare :

Il formato orario 12 o 24 ore a scelta; L'ora indicata e fra le tante località indicate non ne trovate di Italiane e dovrete scegliere Parigi; Quindi se volete automatizzare l'ora legale o meno.

Tornate ancora su Setup e prendete la voce Prua che fornisce alcune indicazioni facendo riferimento a come viene direzionato lo strumento quando lo tenete in mano ed allora alla voce Display inserite Lettere cardinali; alla voce Riferimento nord inserite Vero 000'; alla voce Selezione auto bussola utilizzando GPS quando eccede inserite 16'; alla voce Utilizza prua bussola quando inferiore 16' per più di inserite 90”

Tornate su Setup e prendete la voce display dove potete scegliere a piacimento la retroilluminazione cioè il tempo di luce che persiste per illuminare il display dopo un comando; Ed il contrasto per le scritte che appaiono.

Entrambe le funzioni sono soggettive e quindi sceglietele secondo gradimento tenendo presente che più tempo persiste la luce accesa, più forte è il contrasto e maggiore è il consumo di batteria ricordatevelo.

Tornate ancora su Setup e prendete Interfaccia dove dovrete inserire quello dell'apparecchio nel mio caso Garmin

Prime tecniche di navigazione

A questo punto avete impostato il vostro GPS con tutte le caratteristiche e gli elementi base per la navigazione.

Si inizia ad utilizzarlo andando all'aperto facendo bene attenzione di avere scoperto il cielo sopra di noi cercando di restare distanti da pareti, uno spazio possibilmente libero e senza piante. Tenete lo strumento in posizione orizzontale direzionandolo, con la parte anteriore, nel senso di marcia e lasciando che l'antenna, che per gli strumenti come il mio non si vede perchè interna e che si trova nella parte superiore sopra il display, sia libera da ingombri e non coperta dalle mani.

Una volta acceso, lo strumento, vi comunicherà che deve acquisire la ricezione dei satelliti e quindi non dovete che pazientare qualche minuto per consentirgli di poter collegare quanti più satelliti possibili.

Sarà sempre con un segnale dal display che vi accorgerete dei progressi che stà facendo man mano che resta acceso e come uno dopo l'altro riesce a collegare i satelliti.

Quando vi comunica che è pronto per la navigazione, dichiarando anche la precisione in metri, potete iniziare ad usarlo.

WP (way point)

La prima operazione che potete fare è quella di marcare o registrare un WP e per farlo dovete andare alla pagina del menù per individuare la voce che vi interessa e precisamente Mark .

Evidenziando la voce comparirà l'icona di un omino con la bandierina in mano pronto a fissarla idealmente nel punto in cui vi trovate e quindi a registrare tutti i dati di coordinate riferite a quel punto ( Zona , Latitudine, Longitudine e Quota altimetrica.)

Fissate l'immagine con l'apposito pulsante ed avrete memorizzato nel GPS il WP del punto che state calpestando.

Una semplice prova di utilizzo del punto memorizzato potete farla utilizzando la funzione GO To o Vai a che trovate sulla stessa pagina del WP interessato e che attivandola vi indicherà, con un cursore ruotante mobile, la direzione per arrivare al punto marcato.

Prima di attivare questa funzione dovrete chiaramente allontanarvi qualche metro dal punto precedentemente registrato nell'apparecchio affinchè si possa creare la condizione per verificarne la corretta funzionalità.

Quindi dal pulsante Pagine fate comparire Navigazione o Carta dove troverete: nel primo caso il cursore ruotante che vi indicherà la direzione al punto WP registrato inoltre, nella stessa pagina, compariranno altri dati come la distanza che vi separa dal punto, la quota altimetrica in cui vi trovate ed altro, nell'altro caso comparirà la mappa con l'icona di un cursorino triangolare indicante la vostra posizione che si muoverà in direzione del WP mano a mano che vi avvicinate.

La traccia

Dopo questa prima operazione potrete procedere con una funzione successiva, quella di registrare la traccia di un percorso che andrete a fare materialmente seguendo una strada oppure un sentiero. Questo dopo aver impostato correttamente lo strumento per la registrazione della traccia.

L'impostazione delle opzioni di utilizzo della traccia si effettua nel seguente modo:

Dalla pagina del menù principale andate sull'icona Tracce, dalla pagina che compare controllate che in corrispondenza della voce Track Long (registro di traccia) sia incassata la voce on , quindi andate sull'icona del listato ( in alto a destra posta a sinistrra della X ), aprite e dalla nuova pagina andate sulla voce setup (impostazioni) quindi voci Metodo registrazione ed Intervallo.

Da m. registrazione potete scegliere, a piacere, Distanza, Ora, Auto

Da Intervallo, sempre a piacere, i valori di spazio e tempo tra una registrazione e l'altra.

Una volta che avete impostato correttamente il GPS lasciate lo strumento, tenuto acceso, in posizione orizzontale libero da schermi e con l'antenna ben esposta verso l'alto in maniera da ricevere i segnali che gli arrivano dai satelliti.

Scegliete, per questa prova, un percorso libero da piante o costruzioni e procedete anche speditamente a muovervi nella direzione che vi siete prefissati.

Da tenere presente che lo strumento registra i dati di traccia in velocità, vedi i navigatori montati sulle auto. Funzioni come la bussola o la navigazione (Rotte o Track Back) diventano illeggibili quando si è fermi. Questo perché il principio di funzionamento dell'apparecchio si basa sulla acquisizione dei segnali dal satellite da un punto a quello successivo, e quindi fornisce dati certi solo quando ci si muove.

Durante il vostro procedere marcate con dei WP i punti che vi sembrano più caratteristici e che potrebbero essere utilizzati per una ulteriore funzione, che vedremo in seguito, quella delle Rotte.

Come detto in precedenza (capitolo WP) i punti caratteristici possono essere i cambi di direzione, i bivi di strade, la presenza di una costruzione o altro.

Mentre procedete in questo percorso è possibile controllare (funzione Carta) sul display dell'apparecchio la traccia che registra e che risulta fedelmente trasposta con linea grafica. Attraverso l' icona triangolare, che indica la vostra posizione corrente, vedrete il formarsi della traccia inserita in una cartografia che oltre al rapporto di scala indicherà anche i dettagli geografici che incontra come laghi, fiumi, strade e città.

Per inserire la funzione Map o Carta basta scorrere il pulsante Pagine sino a trovare appunto quello delle carte e questo lo vedrete perché comparirà sullo schemo la traccia con l'icona triangolare che si muove con voi.

Attraverso i pulsanti Zoom in e out potete cambiare la scala e quindi allargare o restrigere la zona rappresentata dettagliandola a piacimento.

Dopo aver percorso un certo tratto di strada o di sentiero potete fermarvi ed inserire nello strumento la funzione Track Back per farvi guidare da questo e tornare al punto di partenza.

Per attivare questa funzione è necessario andare dal menù alla pagina delle tracce e quindi evidenziando il tasto Salva in cascata troverete la data registrata della traccia appena eseguita.

Selezionate la data e comparirà la pagina della traccia interessata con indicato Track Back, cliccando questo pulsante attiverete la funzione che vi consentirà, dopo aver scelto l'opzione sul percorso che volete fare o dall'inizio o dalla fine della traccia, di tornare sui vostri passi utilizzando, a piacimento, la pagina Navigazione o Carta come nella operazione precedente dei WP.

La rotta

Con la serie di WP registrati durante il percorso effettuato possiamo costruire la Rotta

Cos'è la rotta ? E' una funzione che mettendo in relazione tutti i WP di un itinerario, che abbiamo materialmente eseguito o che siamo stati in grado di ricostruire sulla carta topografica, ci permette di essere guidati dal GPS dall'inizio alla fine dell'intero percorso.

Importante sottolineare che questa funzione si costruisce sia con i WP presenti nel GPS, come nel nostro caso dimostrativo, ma soprattutto con i WP che possiamo ricostruire in una carta topografica.

Con questa seconda ipotesi, chiaramente la più interessante, noi riusciamo a progettare sulla Mappa l'escursione di un itinerario che non abbiamo mai fatto e che quindi non conosciamo.

Per il momento ci limitiamo a dare le informazioni che servono per memorizzare la Rotta sul nostro GPS utilizzando i soli WP memorizzati e presenti nello strumento stesso.

Dato che l'operazione di inserimento rotta può essere effettuata con lo strumento non in ricezione satelliti possiamo mettere lo strumento in opzione GPS off come indicato nel capitolo ( Impostazioni caratteristiche ed elementi base di navigazione).

Dal Menù principale prendiamo la pagina che indica Route o Rotte da cui evidenziamo il tasto New o Nuovo, comparirà la pagina di impostazione della rotta.

Sulla pagina compare una linea tratteggiata andateci con il cursore ed evidenziatela, appare il menu Find o Trova dove, tra un elenco di opzioni, evidenziate la voce Way Point, vi chiederà se li volete per nome o quelli più vicini, scegliete per nome, vi compare l'elenco dei WP che avete precedentemente memorizzato in successione secondo un ordine numerico.

Partite con il primo ed inseritelo con OK, quindi il successivo e tutti gli altri che seguono ripetendo la stessa operazione di prima.

Quando avrete completato l'elenco e sarete tornati sulla pagina della rotta troverete segnato il primo e l'ultimo numero della serie di WP che avete trasferito.

Evidenziando questa riga entrate direttamente nella memoria della rotta e dopo aver attivato il comando naviga ed aver scelto, a piacimento, le pagine Navigazione o Carta potrete, seguendo passo passo le indicazioni dello strumento, tornare al punto di partenza.

Prima di inserirvi nella funzione rotta ricordatevi di ricollegare il GPS ai satelliti. Per eseguire rapidamente questa operazione, se non volete tornare nel Setup e quindi Sistema con la procedura sopra indicata basta chiudere il GPS e riaprirlo subito dopo, lo strumento riprende automaticamente le sue funzioni standard e quindi rende attivo anche il collegamento con i satelliti.

Conclusioni

Certamente il GPS non potrà mai sostituire quelli che sono gli strumenti base per un corretto orientamento in ambiente montagna come: Carta topografica, Bussola ed Altimetro ma sicuramente può aiutare a muoverci nelle nostre escursioni dando un valido contributo in quelle condizioni climatiche particolarmente avverse, come la presenza di nebbia, che rendono assai difficile il nostro procedere.

Inoltre la lettura e l'interpretazione di una carta topografica rimane sempre e comunque fattore prioritario e referenziale per un corretto uso del GPS.

Le istruzioni trasmesse attraverso queste poche pagine rappresentano un primo approccio con lo strumento GPS e dovrebbero servire ad avvicinare le persone, che magari ne hanno sentito genericamente parlare senza capire bene quali fossero le funzioni e le difficoltà, ad utilizzarlo.

Spero di aver trasmesso in maniera semplice e comprensibile queste prime nozioni e mi auguro che qualcuno, leggendole, possa sentire il desiderio di approfondire l'argomento che chiaramente è molto più ampio ed articolato.

Giugno 2006 Leandro Fagiolini