La navegación es muy sencilla gracias al GPS. Pero en la ciudad a veces funciona mal porque los edificios interfieren con las señales GPS. Investigadores holandeses han desarrollado un nuevo sistema de posicionamiento que resuelve este problema y además es mucho más preciso.
Si enciende el sistema de navegación mientras conduce fuera de un garaje o de su calle, el planificador de rutas suele tardar un poco en funcionar. Los edificios de la zona bloquean y reflejan las señales de los satélites GPS, lo que impide que lleguen correctamente a su sistema de navegación. Como resultado, el dispositivo no tiene idea de dónde está durante los primeros segundos o incluso minutos.
A nuevo sistema de posicionamiento, que podría utilizar la red de telecomunicaciones existente, no se ve afectada por esto. Los investigadores han demostrado esto en un tramo de carretera de 50 metros, junto a los edificios, en los terrenos de TU Delft. Allí, un prototipo de este nuevo sistema superó al GPS y también logró una precisión de diez centímetros. La técnica fue desarrollada por investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft, VU Amsterdam y el instituto nacional de metrología VSL.
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Los edificios interfieren con el GPS
“El GPS es un gran sistema”, dice el investigador de navegación por satélite cristiano tiberio de la Universidad Tecnológica de Delft. “Pero es un sistema militar que se desarrolló principalmente para posicionar aviones de combate en el aire, portaaviones en el mar y tanques en el desierto, por ejemplo. Así que nunca fue diseñado para la navegación en las ciudades.’
El sistema de navegación GPS determina su ubicación al recibir señales de radio de al menos cuatro satélites GPS diferentes. Estas señales llegan a su sistema de navegación en diferentes momentos, porque los satélites están a diferentes distancias. Al determinar cuánto tardan en llegar todas las señales, el sistema de navegación puede calcular su posición en relación con esos satélites. A partir de esto, el clima puede deducir la posición en la tierra.
Para recibir esas señales de GPS, la línea entre usted y el satélite debe estar despejada. Si hay un árbol o un edificio en el medio, hay menos o ninguna señal. Es por eso que el GPS funciona peor en las ciudades. Ahí también tienes el problema de que las señales GPS se reflejan en los edificios. Como resultado, su sistema de navegación recibe, además de la señal original, hasta cincuenta señales reflejadas. “Se convierte en un lío tal que ya no puede determinar dónde está”, dice Tiberius.
Pulsos y reloj atómico
El nuevo sistema funciona de manera similar al GPS. Pero en lugar de satélites, utiliza torres de telefonía móvil. Los investigadores hacen que estas torres de telefonía móvil transmitan señales de radio con pulsos mucho más cortos que las señales de GPS. Estas señales se han elegido de forma que puedan integrarse en la infraestructura 5G.
‘Gracias a esos pulsos cortos, no nos molestan los reflejos’, explica Gerald Jansen de la Universidad Tecnológica de Delft. Debido a la reflexión, los pulsos de GPS más largos pueden superponerse, convirtiéndolo en un desastre. Los pulsos más cortos se superponen mucho menos, por lo que los reflejos ya no son un problema.
Otra razón de la precisión del nuevo sistema es el reloj atómico, que garantiza que todas las torres de transmisión se basen exactamente en la misma hora. Cada uno de los satélites GPS tiene su propio reloj atómico a bordo. Están sincronizados con la mayor precisión posible, pero debido a que son relojes diferentes, aún pueden estar desincronizados por algunas milmillonésimas de segundo.
El nuevo sistema utiliza un reloj atómico central que está conectado a todas las torres de transmisión a través de cables de fibra óptica. Como resultado, están sincronizados a una diezmilmillonésima de segundo. Una ventaja adicional es que los mástiles de telecomunicaciones actuales ya cuentan con una conexión de fibra óptica, por lo que no es necesario instalarla especialmente.
La precisión extrema del tiempo es necesaria para determinar la distancia entre el transmisor y el receptor con mucha precisión. Eso está cerca. Si los transmisores no están sincronizados durante una milmillonésima de segundo, la precisión se reduce a 30 centímetros. Los investigadores ahora han demostrado con transmisores y un prototipo que este sistema alcanza una precisión de 10 centímetros en áreas urbanizadas.
Coches autónomos y drones de reparto
No necesita esa precisión si desea encontrar una tienda o saber qué salida tomar en la autopista. La precisión del GPS de unos pocos metros es suficiente para esto. Pero eso no se aplica a las nuevas tecnologías, como la asistencia de dirección y los automóviles autónomos. “Si los automóviles y los camiones tienen que seguir circulando uno al lado del otro en la autopista a 100 kilómetros por hora, la precisión de unos pocos metros no es suficiente”, dice Tiberius. Tal inexactitud también podría conducir a que un futuro dron de reparto entregue su pizza al vecino.
El hecho de que los investigadores lograran una precisión de un decímetro con el equipo existente es impresionante, escriben Hui Chen y Henk Wymeersch, de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia. un comentario que apareció con la publicación sobre el sistema. ‘Los investigadores están acercando un paso más las ‘ciudades inteligentes’.’
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