La storia del GPS si basa in parte su simili sistemi di radionavigazione terrestre, come LORAN e Decca Navigator, sviluppati all’inizio degli anni ’40 e utilizzati durante la seconda guerra mondiale. Ulteriore ispirazione per il sistema GPS arrivò quando l’Unione Sovietica lanciò il primo Sputnik nel 1957.

Un team di scienziati statunitensi guidati dal Dr. Richard B. Kershner stava monitorando le trasmissioni radio dello Sputnik. Hanno scoperto che, a causa dell’effetto Doppler, la frequenza del segnale trasmesso dallo Sputnik era più alta man mano che il satellite si avvicinava e più bassa man mano che si allontanava da loro. Si sono resi conto che poiché conoscevano la loro posizione esatta sul globo, potevano individuare dove si trovava il satellite lungo la sua orbita misurando la distorsione Doppler.

Il primo sistema di navigazione satellitare, Transit, è stato utilizzato dalla Marina degli Stati Uniti ed è stato testato con successo per la prima volta nel 1960. Utilizzando una costellazione di cinque satelliti, potrebbe fornire una posizione di navigazione approssimativamente una volta all’ora.

Nel 1967, la Marina degli Stati Uniti ha sviluppato il satellite Timation che ha dimostrato la capacità di posizionare orologi precisi nello spazio, una tecnologia su cui si basa il sistema GPS. Negli anni ’70, il sistema di navigazione terrestre Omega, basato sul confronto delle fasi del segnale, divenne il primo sistema di navigazione radio mondiale.

Il primo satellite GPS sperimentale Block-I è stato lanciato nel febbraio 1978. I satelliti GPS sono stati inizialmente prodotti da Rockwell International e ora sono prodotti da Lockheed Martin.

Cronologia GPSSA della cronologia GPS

1978
Il primo satellite GPS sperimentale Block-I è stato lanciato nel febbraio 1978. I satelliti GPS sono stati inizialmente prodotti da Rockwell International e ora sono prodotti da Lockheed Martin.

1983
Nel 1983, dopo che un aereo intercettore sovietico abbatté l’aereo di linea civile KAL 007 nello spazio aereo sovietico ristretto, uccidendo tutte le 269 persone a bordo, il presidente degli Stati Uniti Ronald Reagan annunciò che il sistema GPS sarebbe stato reso disponibile per usi civili una volta completato.

1985
Nel 1985, altri dieci satelliti sperimentali Block-I erano stati lanciati per convalidare il concetto.

1989
Il 14 febbraio 1989 fu lanciato il primo satellite moderno Block-II.

Vecchio satellite in orbita attorno alla terra
1991
Il più vecchio satellite GPS ancora in funzione è stato lanciato nell’agosto 1991.

1992
Il 2nd Space Wing, che originariamente gestiva il sistema, è stato disattivato e sostituito dal 50th Space Wing nel 1992.

1993-1994
Nel dicembre 1993 il sistema GPS ha raggiunto la capacità operativa iniziale e una costellazione completa di 24 satelliti era in orbita entro il 17 gennaio 1994.

1996
Nel 1996, riconoscendo l’importanza del GPS per gli utenti civili e militari, il presidente degli Stati Uniti Bill Clinton ha emesso una direttiva politica che dichiarava il GPS un sistema a duplice uso e istituiva un comitato esecutivo GPS interagenzia per gestirlo come risorsa nazionale.

1998
Nel 1998, il vicepresidente degli Stati Uniti Al Gore ha annunciato l’intenzione di aggiornare il GPS con due nuovi segnali civili per una maggiore precisione e affidabilità dell’utente, in particolare per quanto riguarda la sicurezza aerea.

2000
La “disponibilità selettiva” è stata interrotta, consentendo agli utenti al di fuori delle forze armate statunitensi di ricevere un segnale di qualità completa il 2 maggio 2000.

2004
Nel 2004, il presidente degli Stati Uniti George W. Bush ha aggiornato la politica nazionale, sostituendo il comitato esecutivo con il comitato esecutivo nazionale per il posizionamento, la navigazione e la tempistica basati sullo spazio.

2006
Il lancio più recente è stato il 17 novembre 2006.

2022

I satelliti GPS più recenti dovrebbero essere operativi. Forniscono segnali più forti per uso civile e militare. La sicurezza è una componente chiave dei satelliti più recenti per ridurre le interruzioni per l’attacco nemico. La nuova costellazione si chiama GPS OCX per Global Positioning System Next Generation Operational Control System. I satelliti GPS sono mantenuti dalla US Space Force.

Premi GPS nella storia

Due sviluppatori di GPS hanno ricevuto il Premio Charles Stark Draper della National Academy of Engineering nel 2003.

Ivan Getting, presidente emerito di The Aerospace Corporation e ingegnere presso il Massachusetts Institute of Technology, ha stabilito le basi per il GPS, apportando miglioramenti al sistema radio terrestre della seconda guerra mondiale chiamato LORAN (Long-range Radio Aid to Navigation).

Bradford Parkinson, professore di aeronautica e astronautica alla Stanford University, ha concepito l’attuale sistema satellitare nei primi anni ’60 e lo ha sviluppato in collaborazione con l’aeronautica americana.

Uno sviluppatore di GPS, Roger L. Easton, ha ricevuto la National Medal of Technology il 13 febbraio 2006 alla Casa Bianca.

Il 10 febbraio 1993, la National Aeronautic Association ha selezionato il Global Positioning System Team come vincitore del Robert J. Collier Trophy 1992, il più prestigioso premio per l’aviazione negli Stati Uniti. Questo team è composto da ricercatori del Naval Research Laboratory, della US Air Force, della Aerospace Corporation, della Rockwell International Corporation e della IBM Federal Systems Company. La citazione che accompagna la presentazione del trofeo onora il GPS Team “per lo sviluppo più significativo per la navigazione e la sorveglianza sicure ed efficienti di aerei e veicoli spaziali dall’introduzione della radionavigazione 50 anni fa”.

L’industria aerospaziale e della difesa continua a essere un focolaio di innovazione, con attività guidate dall’adozione di tecnologie avanzate e dalla crescente importanza di tecnologie come l’ipersonica e i materiali avanzati. Solo negli ultimi tre anni, sono stati depositati e concessi oltre 174.000 brevetti nel settore aerospaziale e della difesa, secondo il rapporto di GlobalData su Innovation in Aerospace, Defence & Security: GPS augmentation.

Tuttavia, non tutte le innovazioni sono uguali e non seguono una costante tendenza al rialzo. Invece, la loro evoluzione assume la forma di una curva a forma di S che riflette il loro tipico ciclo di vita dall’emergenza iniziale all’adozione accelerata, prima di stabilizzarsi e raggiungere la maturità.

Identificare dove si trova una particolare innovazione in questo viaggio, in particolare quelle che si trovano nelle fasi emergenti e in accelerazione, è essenziale per comprendere il loro attuale livello di adozione e la probabile traiettoria futura e l’impatto che avranno.

Oltre 180 innovazioni daranno forma all’industria aerospaziale e della difesa

Secondo Technology Foresights di GlobalData, che traccia la curva a S per l’industria aerospaziale e della difesa utilizzando modelli di intensità dell’innovazione basati su oltre 262.000 brevetti, ci sono oltre 180 aree di innovazione che daranno forma al futuro del settore.

All’interno della fase di innovazione emergente, i laminati in fibra incollata, i laminati in elastomero termoplastico e i dispositivi di soppressione delle vibrazioni sono tecnologie dirompenti che si trovano nelle prime fasi di applicazione e dovrebbero essere monitorate attentamente. Le giranti dei ventilatori centrifughi, i laminati compositi in ceramica e i test sui motori a turbina a gas sono alcune delle aree di innovazione in accelerazione, in cui l’adozione è in costante aumento. Tra le aree di innovazione in via di sviluppo vi sono i rivestimenti protettivi per lame e la saldatura di leghe per lame, che sono ormai ben consolidati nel settore.

L’aumento del GPS è un sistema che aiuta fornendo accuratezza, integrità o qualsiasi miglioramento al posizionamento o alla navigazione che è esterno al GPS stesso.

L’analisi di GlobalData scopre anche le aziende all’avanguardia in ogni area di innovazione e valuta la potenziale portata e l’impatto della loro attività di brevettazione in diverse applicazioni e aree geografiche. Secondo GlobalData, ci sono più di 110 aziende, tra fornitori di tecnologia, società aerospaziali e di difesa affermate e start-up emergenti impegnate nello sviluppo e nell’applicazione dell’aumento del GPS.

La “diversità delle applicazioni” misura il numero di diverse domande identificate per ciascun brevetto pertinente e suddivide ampiamente le aziende in innovatori “di nicchia” o “diversificati”.

La “portata geografica” si riferisce al numero di paesi diversi in cui è registrato ciascun brevetto pertinente e riflette l’ampiezza dell’applicazione geografica prevista, che va da “globale” a “locale”.

Qualcomm fornisce una serie di soluzioni GPS anche tramite satelliti. Questi sistemi forniscono correzioni GPS e monitoraggio dell’integrità. L’azienda ha una serie di sistemi satellitari basati a livello globale per fornire queste capacità, con un sistema cinese attualmente in fase di sviluppo. Ha collaborato con Huawei per fornire questa funzionalità con miglioramenti 5G. Honeywell è il secondo principale depositante di brevetti e fornisce un sistema di potenziamento a terra, che fornisce una navigazione di precisione per il traffico aereo. Altre aziende chiave del settore includono Hexagon, Thales e Casio Computer.

Per diversità di applicazioni, Vision Works IP è al primo posto, seguito da 3AM Innovations e Wing. In termini di copertura geografica, Ricoh è al primo posto, seguita da Hemisphere GPS e Thales.

Il GPS nei prossimi anni continuerà probabilmente ad essere supportato dai sistemi satellitari, che aumenteranno le capacità esistenti fornendo una maggiore precisione tra le altre caratteristiche.

Per comprendere meglio i temi e le tecnologie chiave che rivoluzionano l’industria aerospaziale e della difesa, accedi all’ultimo rapporto di ricerca tematica sulla difesa di GlobalData.