Nella navigazione, la direzione si riferisce alla direzione in cui è puntato un veicolo o un'imbarcazione rispetto a una direzione di riferimento, tipicamente il nord vero o il nord magnetico. È espressa in gradi, che vanno da 0° a 360°, con 0° (o 360°) che indica il nord vero. La direzione è distinta dalla rotta, che è il percorso effettivo sul terreno, e dal rilevamento, che si riferisce alla direzione da un punto all'altro. Quindi è importante scegliere il metodo di determinazione della direzione giusto.
Quando il GPS non è disponibile
In molte applicazioni, il magnetometro è l'unico modo affidabile per ottenere una buona osservazione della direzione.
L'utilizzo dei magnetometri per l'osservazione della direzione garantisce una precisione ragionevole a condizione che vengano soddisfatte determinate condizioni.
Innanzitutto, è essenziale eseguire una corretta calibrazione magnetica con il sensore installato nella sua configurazione finale. Questo processo mappa il campo magnetico circostante e tiene conto di eventuali disturbi vicino al dispositivo.
Inoltre, posizionare il sensore lontano da interferenze magnetiche interne, come alimentatori switching, linee elettriche e magneti, aiuta a mantenere la precisione. Infine, è fondamentale far funzionare il sensore in un ambiente magnetico stabile.
La gestione dei previsti disturbi magnetici a breve termine è fattibile, ma prevenire le deviazioni a lungo termine rimane fondamentale per garantire prestazioni affidabili.
Metodo di heading nelle applicazioni automotive
L'uso di questa modalità è possibile solo quando è disponibile un fix GNSS . Questa modalità implica una certa velocità per ottenere una stima della direzione. Inoltre, richiede che il veicolo proceda in avanti, senza slittamenti laterali.
Ad esempio, utilizzando la rotta GNSS su un aereo si otterrebbe una direzione errata se l'aereo sta andando alla deriva a causa del vento laterale. La rotta GNSS è consigliata per le applicazioni automobilistiche.
In caso di dinamiche elevate
L'uso di questa modalità è possibile solo quando è disponibile un fix GNSS . Si basa solo sui sensori GNSS e inerziali, quindi non vi sono vincoli meccanici o magnetici.
La rotta rimane precisa durante accelerazioni frequenti e significative, come le virate. Tuttavia, quando il sensore opera a velocità costante o rimane fermo, si affida esclusivamente ai giroscopi, causando una deriva della rotta puramente inerziale.
In caso di dinamiche ridotte
Il GNSS True Heading si ottiene utilizzando due antenne sullo stesso ricevitore GNSS . Questo metodo utilizza due antenne GNSS per fornire posizione, velocità e un angolo di direzione reale valido anche quando si è fermi.
Vantaggi del GNSS a doppia antenna:
- Funziona quando è fermo: non è necessario muoversi o avere accelerazioni
- Senza calibrazione: non è necessaria alcuna calibrazione e non devi preoccuparti di disturbi magnetici
- È la soluzione più precisa
- Ma è molto più sensibile alle condizioni GNSS rispetto ai sistemi a singola antenna. Per ottenere prestazioni ottimali, deve essere utilizzato in condizioni di cielo aperto.
Quale metodo di heading per quali condizioni?
| Condizioni | Metodo raccomandato |
| Settore automobilistico | Corso GPS |
| Navale | GNSS a doppia antenna |
| Sottomarino | Magnetometri |
| Aerotrasportato | GNSS a doppia antenna |
| Racing/Sport | GPS + Accelerometri |