Investigadores de la Universidad de California, Riverside han desarrollado una nueva forma, más computacionalmente eficiente, de procesar datos del Sistema de Posicionamiento Global GPS, para mejorar la precisión de la ubicación desde el nivel del medidor hasta unos pocos centímetros.
La optimización se utilizará en el desarrollo de vehículos autónomos, sistemas mejorados de aviación y navegación naval, y tecnologías de precisión. También permitirá a los usuarios acceder a datos de ubicación de precisión a nivel de centímetro a través de sus teléfonos móviles y tecnologías portátiles, sin aumentar la demandapara poder de procesamiento.
La investigación, dirigida por Jay Farrell, profesor y presidente de ingeniería eléctrica e informática en el Bourns College of Engineering de la UCR, se publicó recientemente en Transactions on Control Systems Technology de IEEE. El enfoque implica reformular una serie de ecuaciones que se utilizan para determinar unLa posición del receptor GPS, lo que resulta en un esfuerzo computacional reducido que se requiere para alcanzar la precisión en centímetros.
Conceptualizado por primera vez a principios de la década de 1960, el GPS es un sistema de navegación basado en el espacio que permite a un receptor calcular su ubicación y velocidad midiendo el tiempo que tarda en recibir señales de radio de cuatro o más satélites aéreos. Debido a varias fuentes de error,El GPS estándar produce mediciones de posición precisas de aproximadamente 10 metros.
El GPS diferencial DGPS, que mejora el sistema a través de una red de estaciones de referencia fijas en tierra, ha mejorado la precisión a aproximadamente un metro. Pero la precisión a nivel del medidor no es suficiente para admitir tecnologías emergentes como vehículos autónomos, precisiónagricultura y aplicaciones relacionadas.
"Para satisfacer las necesidades de automatización y seguridad de los automóviles sin conductor, algunas aplicaciones necesitan saber no solo en qué carril se encuentra un automóvil, sino también dónde se encuentra en ese carril, y necesitan conocerlo continuamente a altas y altas tasasancho de banda durante la duración del viaje ", dijo Farrell, cuya investigación se centra en el desarrollo de métodos avanzados de navegación y control para vehículos autónomos.
Farrell dijo que estos requisitos se pueden lograr combinando mediciones de GPS con datos de una unidad de medición inercial IMU a través de un sistema de navegación interno INS. En el sistema combinado, el GPS proporciona datos para lograr una alta precisión, mientras que la IMU proporcionadatos para lograr altas frecuencias de muestreo y alto ancho de banda continuamente.
Lograr la precisión del centímetro requiere una "resolución de ambigüedad de enteros de fase de portadora de GPS". Hasta ahora, combinar datos de GPS e IMU para resolver los enteros ha sido computacionalmente costoso, lo que limita su uso en aplicaciones del mundo real.un nuevo enfoque que resulta en información de posicionamiento altamente precisa con varios órdenes de magnitud menos cálculos.
"Alcanzar este nivel de precisión con cargas computacionales que son adecuadas para aplicaciones en tiempo real en procesadores de baja potencia no solo avanzarán las capacidades de los sistemas de navegación altamente especializados, como los que se usan en automóviles sin conductor y agricultura de precisión, sino que tambiénmejorar los servicios de ubicación a los que se accede a través de teléfonos móviles y otros dispositivos personales, sin aumentar su costo ", dijo Farrell.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Original escrito por Sarah Nightingale. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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