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Il Sole sta per raggiungere il picco del suo undicesimo ciclo di attività, il Ciclo Solare 25. Questo significa più tempeste geomagnetiche e misteriose "bolle di plasma" all'equatore, note come Equatorial Plasma Bubbles. Questi fenomeni creano scintillazioni ionosferiche: il segnale dei satelliti trema come la luce di una stella all'orizzonte. Per il tuo smartphone è un fastidio, per un drone o un'auto che si guida da sola può diventare un problema serio.

Un team di ricercatori ha messo alla prova la navigazione di precisione, chiamata Precise Point Positioning (PPP), usando oltre venti mesi di dati da stazioni sparse per il mondo, soprattutto nella fascia equatoriale. Hanno confrontato le prestazioni del solo GPS con quelle della combinazione GPS + Galileo, il sistema europeo. I dati arrivano dai prodotti finali dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dal network MGEX.

Il verdetto è netto. Nei giorni "calmi" la precisione è al centimetro. Quando la ionosfera si agita violentemente, gli errori di posizione con il solo GPS più che raddoppiano. Colpa dei "cycle slips": il ricevitore perde per un istante il conto delle fasi dell'onda radio, come se inciampasse al buio.

La buona notizia: integrare Galileo cambia le carte in tavola. Più satelliti in vista, frequenze diverse e una geometria migliore permettono al sistema di "tenere botta" anche quando il cielo è turbolento. È come camminare su una fune: avere due corde di sicurezza (GPS e Galileo) vale molto più di una.

Questa ricerca, pubblicata su *Remote Sensing*, ci ricorda che lo spazio non è vuoto: è un ambiente dinamico che dobbiamo imparare a conoscere per navigare sicuri, sulla Terra e oltre.

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Lo studio analizza le prestazioni del Precise Point Positioning (PPP) in modalità ionosfera-free (combinazione lineare L1/L2 per GPS ed E1/E5a per Galileo) utilizzando prodotti di orbita e orologio ultra-rapidi e finali dell'ESA (MGEX come backup). Il dataset copre 20+ mesi della fase ascendente del Ciclo Solare 25, focalizzandosi su stazioni IGS/MGEX a bassa latitudine (< 20° geomagnetico), epicentro delle scintillazioni generate da Equatorial Plasma Bubbles (EPBs).

Sotto forte scintillazione (indice S4 > 0.5, sigma_phi > 0.3 rad), si osserva un degrado significativo: il tempo di convergenza raddoppia e l'errore 3D RMS passa da ~2-3 cm (giorni quieti) a > 6-8 cm. La componente Up è la più sensibile. L'analisi dei residui di fase rivela un picco di "cycle slips" (scivolamenti di ciclo) non corretti dai filtri standard, causati da *deep fading* e rapide fluttuazioni di fase (diffrazione di Fresnel).

L'integrazione Galileo (costellazione completa, 24+ satelliti operativi) apporta tre vantaggi chiave: 1) Riduzione del PDOP (Position Dilution of Precision) grazie a geometria satellitare superiore; 2) Segnali E5 AltBOC a banda larga con densità spettrale di potenza elevata, più robusti al *fading* e al rumore termico; 3) Maggiore ridondanza di frequenze (E1, E5a, E5b, E6) per combinazioni ionosfera-free multiple e risoluzione delle ambiguità intere (AR) più affidabile. Risultato: convergenza più rapida, minori *outlier* e continuità operativa garantita anche durante tempeste geomagnetiche moderate (Kp 5-6).

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Fonti

Autori:
Haroldo Antonio MarquesJoão Francisco Galera MonicoHeloísa Alves Silva MarquesMelania SusiDaniele BorioJihye ParkKinga Wȩzka
Data Pubblicazione:
Articolo Originale www.mdpi.com
Verifica editoriale completata il 20/08/2026
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Licenza Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0

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