Resumen

En este estudio, la simulación del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se emplea para estudiar el efecto de cinco materiales comúnmente utilizados (aluminio, vidrio, madera, cloruro de polivinilo (PVC) y cerámica) en la propagación por múltiples rutas de señales GPS. Con base en los resultados de este estudio, se encuentra que las señales de trayectos múltiples de paneles hechos de los materiales causan un aumento en los valores de error probables debido a errores en las mediciones de pseudorango del receptor GPS. Los errores probables disminuyen al aumentar las distancias de los paneles desde el receptor GPS debido a la disminución de la intensidad de las señales de múltiples rutas. Se observa que el aluminio causa la mayor cantidad de trayectos múltiples, lo que resulta en los errores probables más altos. Esto es seguido por vidrio, cerámica, PVC y madera.

1. Introducción

Hay un crecimiento constante en el afianzamiento de los Sistemas Mundiales de Navegación por Satélite (GNSS) en los mercados actuales y futuros, habiendo penetrado en diversos productos de consumo, como teléfonos celulares, dispositivos de navegación personal (PND), cámaras y asimilación con etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID), para diversas aplicaciones, entre ellas la navegación, la topografía, la referencia horaria y los servicios basados en la localización (LBS). Mientras que el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), operado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF), es el sistema GNSS más utilizado en todo el mundo, los próximos sistemas Galileo y Compass, y la inminente conversión de las señales del Sistema Global´naya Navigatsionnaya Sputnikovaya (GLONASS) de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) a acceso múltiple por división de código (CDMA) parecen estar preparados para hacer de las configuraciones GNSS multisatélite el estándar de posicionamiento, navegación y cronometraje (PNT) para el futuro.

Sin embargo, muchos usuarios de los GNSS todavía no son plenamente conscientes de las vulnerabilidades de los sistemas GNSS a diversos parámetros de error, como los retrasos ionosféricos y troposféricos, los errores de reloj y efemérides de los satélites, el posicionamiento y la geometría de los satélites, las interferencias de radiofrecuencia (RFI) y la suplantación de identidad (spoofing), y las obstrucciones y los trayectos múltiples.  Estos parámetros de error pueden afectar gravemente a la exactitud de las lecturas del GNSS y, en varios casos, incluso perturbar las señales del GNSS [1-4].

El multitrayecto se refiere a la distorsión de las señales de los satélites GNSS con línea de visión directa (LOS) por señales reflejadas / difractadas localizadas, causadas por objetos como árboles, edificios, etc. A medida que las señales multitrayecto recorren distancias adicionales, se retrasan con respecto a las señales de la LOS, lo que hace que las mediciones de pseudorrango a los satélites GNSS se degraden gravemente. Los trayectos de las señales de multitrayecto dependen de las superficies reflectantes y de las posiciones de los satélites. A medida que los satélites se mueven con el tiempo, el efecto multitrayecto también es una variable del tiempo. El error de multitrayecto depende de la arquitectura del receptor del GNSS, en términos de las diferentes maneras en que los receptores tratan las señales [5-7].

• Materias:Sistema de posicionamiento global (GPS) Simulación por computadores digitales
• Subjects:Global positioning system (GPS) Digital computer simulation
• Palabras claves:Simulación del sistema de posicionamiento global (GPS), trayectoria múltiple, errores probables, mediciones de pseudorango, constante dieléctrica
• Keywords:Global Positioning System (GPS) simulation, multipath, probable errors, pseudorange measurements, dielectric constant