Di seguito vogliamo brevemente sintetizzare quelle che sono le soluzioni ad oggi più diffuse per aumentare la precisione della posizione di un mezzo mobile sulla superficie terrestre.

L'acquisizione della posizione a bordo di un mezzo si basa fondamentalmente sui dati ricevuti da una costellazione di satelliti dai quali viene stimata la posizione espressa in forma di coordinate (latitudine/longitudine e proiezione WGS84).

Negli ultimi anni i ricevitori GPS che vengono impiegati all'interno dei sistemi di localizzazione hanno subito una forte integrazione dal punto di vista delle dimensioni con un notevole miglioramento delle prestazioni. Per i prodotti commerciali si raggiungono ormai precisioni di pochi metri e velocità di acquisizione di pochi secondi (cold=42 sec; warm=38 sec; hot=1 sec; reacquisition time=0.1sec; position accuracy=10m in 2D RMS; 5m in 2D e WASS correction; tracking sensitivity=-159dBm).

Tuttavia in alcuni casi tali prestazioni non sono sufficienti. In altri casi invece, a causa delle condizioni operative in cui si trova il dispositivo di localizzazione, potrebbe avere difficoltà nella ricezione del segnale GPS.

Esistono quindi tecniche che prevedono l'integrazione di varie fonti informative per accrescere la precisione della localizzazione anche in situazioni difficili.

Di seguito si riportano in modo molto sintetico (senza volerne fare una trattazione tecnica) alcune delle soluzioni più impiegate.

Integrazione inerziale

Viene impiegata per ottenere un dato di posizione anche in assenza o difficoltà di ricezione del segnale satellitare. Sfruttando l'informazione di distanza percorsa (attraverso il segnale odometrico del contachilometri) e l'angolo di spostamento (dato da una girobussola), si riesce a stimare la posizione su un piano partendo dall'ultima posizione fornita dal GPS. Gli algoritmi più impiegati per effettuare tali stime si basano sui "Filtri di Kalman".

Correzione differenziale del GPS (DGPS)

Impiegata per ridurre gli errori causati al ritardo di propagazione del segnale GPS dovuto all'atmosfera, alle riflessioni del segnale (fino alcuni anni fa serviva a correggere anche l'errore di "selective availability" introdotto dal Governo USA per motivi di sicurezza militare (sul segnale trasmesso dai satelliti veniva aggiunto un errore random sulle coordinate). Tale soluzione richiede una stazione base fissa georeferenziata che, attraverso un canale di comunicazione, invia le informazioni necessarie a bordo per la correzione di tali errori.

Assisted GPS (AGPS)

E' una soluzione che viene impiegata in casi in cui il segnale GPS è ricevuto con difficoltà (strade strette, viali alberati,..) e facilitare il fix della posizione all'accensione del dispositivo di bordo con GPS in situazioni difficili.

Un server AGPS si occupa di fornire al terminale mobile, attraverso il canale GPRS, le informazioni di posizione delle celle GSM.

Ogni cella GSM riceve in ogni momento ricava sua posizione dal segnale GPS. Quando un terminale A-GPS vuole conoscere la sua posizione si collega, tramite la rete cellulare, ad un Assistance Server inviandogli l'informazione sulla cella a cui è agganciato. Dato che i satelliti in vista per quella cella sono noti, si assume che anche il terminale A-GPS veda gli stessi satelliti. Il server quindi elabora la lista con i satelliti in vista e la invia al terminale attraverso la rete cellulare (messaggi di tipo cell broadcast). In questo modo il terminale può ricavare la propria posizione.

Map Matching

Sfruttando la disponibilità di una base cartografica (mappa), si può migliorare il posizionamento "forzando" la rappresentazione del mezzo sulla mezzeria della strada più vicina. Ovviamente questo può generare dei comportamenti anomali quando la posizione reale sia effettivamente non su una strada oppure la cartografia non sia aggiornata con lo stato della viabilità. Questa è la soluzione tipicamente impiegata nei navigatori commerciali da auto e non solo.

Informazioni sul percorso da effettuare

Disponendo delle informazioni su quale percorso il mezzo si muoverà (es. per autobus di linea, treni,..), l'errore di posizionamento può essere corretto riposizionando il mezzo sul percorso che sappiamo sta effettuando. Ciò richiede la descrizione dettagliata e georeferenziata del percorso (e molto spesso di una base cartografica su cui appoggiarsi per effettuare le operazioni di matching).