Il segnale utilizzato dai satelliti GPS e’ un segnale radio codificato a 1575,42 MHz chiamato PRC (Pseudo Random Code). La struttura di queste segnale digitale pseudo casuale e’ fatto in modo che nessun ricevitore GPS possa agganciare erroneamente qualche altro segnale piu’ regolare terrestre trasmesso sulla stessa frequenza.
Ogni satellite GPS poi utilizza un proprio codice PRC caratteristico, quindi il ricevitore puo’ sempre discriminare da quale satellite il segnale provenga. La modalita’ di generazione di questo segnale e’ gelosamente custodito dalla difesa statunitense, per cui e’ quasi impossibile generare un segnale contraffatto in grado di ingannare i ricevitori GPS.
Dato che le orbite dei satelliti stabilite all’atto dell’attivazione sono soggette a piccole deviazioni, e’ necessario che periodicamente le stazioni di terra rilevino l’errore di effemeride causato dalla forza gravitazionale della Luna, dal vento solare ecc. e lo comunichino ai satelliti in modo che questi dopo averlo codificato opportunamente lo inseriscano nel PRC. Oltre a questo fattore correttivo il ricevitore deve tener conto di altri fattori quali il modello di propagazione , cioe’ la variazione della velocita’ delle onde radio causato dai diversi strati dell’atmosfera. Per migliorare maggiormente la rilevazione di questi fattori correttivi e’ necessario usare due segnali a frequenza diversa che sono influenzati dall’atmosfera con una entita’ diversa. Ciascun satellite infatti, invia due segnali che vengono cifrati con due codici di sicurezza : uno di pubblico dominio e l’altro riservato alla difesa degli Stati Uniti.
Un ‘altra fonte di errore e’ chiamata GDOP (Geometric Diluition Of Precision) che e‘ funzione di quanto i satelliti sono ravvicinati tra loro : tanto piu’ sono lontani tra loro tanto meno e’ l’errore introdotto perche’ minore e’ l’incidenza degli arrotondamenti nel calcolo.
Per aumentare la precisione dei ricevitori GPS di uso civile si utilizza la tecnica DGPS (Differential GPS ) che porta ad avere errori di pochi metri per le applicazioni mobili e di pochi centimetri per quelle fisse. In pratica al ricevitore mobile si affianca un secondo ricevitore, installato in posizione nota con grande precisione. Poiche’ i satelliti GPS si trovano a grande distanza dalla superficie della terra e se il ricevitore si trova entro un raggio di poche centinaia di chilometri da quello fisso si puo’ assumere che l’errore rilevato dal mobile debba essere uguale a quello rilevato dalla posizione fissa. Il ricevitore fisso puo’ quindi puo’ quindi comunicare l’errore al ricevitore mobile. Con questo metodo si puo’ neutralizzare anche l’errore SA (Selective Availability ) che il ministero della difesa USA puo’ introdurre nel segnale GPS per rendere meno accurate le misure quando ci si trova in zone di guerra.
