Una metodología de posicionamiento cooperativo diferencial para el posicionamiento de dispositivos múltiples

A differential cooperative positioning methodology for multi-device positioning

Esta publicación es producto de la investigación desarrollada dentro de las líneas de investigación del grupo de investigación Computación Avanzada y a Gran Escala (Cage) a lo largo del año 2018, que da soporte al trabajo de fin de máster en Ingeniería de Sistemas de la Universidad Industrial de Santander. Objetivo: En este trabajo se describe una aproximación a un algoritmo de posicionamiento cooperativo, en el que un conjunto de dispositivos intercambian observables de satélite GPS y estimaciones de distancia con dispositivos cercanos con el fin de aumentar su precisión de posicionamiento.  Metodología:  Se establecen diferentes escenarios en los que los receptores GPS intercambian información satelital, utilizando diferentes modelos de corrección ionosférica, con el fin de evaluar qué condiciones mejoran potencialmente la precisión de la posición. Conclusiones: Los resultados muestran que nuestro enfoque produce una mayor precisión cuando todos los receptores utilizan el mismo modelo de corrección ionosférica. Además, se observó que los niveles de ruido e incertidumbre normalmente debidos a factores relacionados con la distancia de los dispositivos remotos al receptor principal no influían en la mejora del posicionamiento cuando la separación entre pares de receptores era grande.

1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad, gran parte de las aplicaciones de tecnología móvil requieren información clara y precisa sobre la localización de personas u objetos. Aunque los receptores de bajo coste integrados en los teléfonos móviles suplen en cierto modo las necesidades de localización, presentan elevados niveles de error para determinados tipos de aplicaciones y/o entornos.

Por otro lado, los sistemas de posicionamiento por satélite se caracterizan por tener un flujo unidireccional de información. Es decir, cuando las señales viajan desde el satélite hasta el receptor, éste se encarga de recoger toda la información necesaria para determinar su posición con precisión. Considerando que la capacidad de los receptores de satélite para alcanzar altos niveles de precisión es proporcional a su coste, la búsqueda de nuevas alternativas que aumenten los niveles de precisión sin elevar el coste por dispositivo es de gran interés para las aplicaciones que utilizan sistemas globales de navegación por satélite (ɢɴꜱꜱ).

Se sabe que el nivel de precisión para las tareas de posicionamiento es aceptable en condiciones ideales de cielo abierto. Sin embargo, no todos los entornos ofrecen esta posibilidad a los receptores; los entornos urbanos o las zonas con elevadas interferencias electromagnéticas son condiciones en las que la precisión de posicionamiento de los dispositivos Gnss se ve muy afectada.