Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid
han desarrollado una herramienta que mejora el posicionamiento de los sistemas
GPS convencionales en entornos urbanos hasta en un 90%. Puede integrarse a un
coste muy reducido en cualquier vehículo.
Un nuevo sistema, basado en fusión sensorial, ha sido
diseñado y desarrollado conjuntamente por los grupos de Inteligencia Artificial
Aplicada (GIAA) y el Laboratorio de Sistemas Inteligentes (LSI) de la
Universidad Carlos III de Madrid (UC3M). El prototipo integra la señal de un
GPS convencional con las de otros sensores (acelerómetros y giróscopos) para
reducir el margen de error en la ubicación.
"Hemos conseguido mejorar el posicionamiento de
un vehículo en casos críticos entre un 50% y un 90%, dependiendo del grado de
degradación de las señales y el tiempo que afecta la degradación al receptor
GPS", subraya David Martín, investigador del LSI.
El margen de error de un GPS comercial como los que se
utilizan en los coches es de unos 15 metros en campo libre, donde el receptor
dispone de una amplia visibilidad de los satélites. En cambio, en un entorno
urbano el posicionamiento puede desviarse más de 50 metros, debido al rebote de
las señales en los obstáculos que constituyen los edificios, los árboles o las
calles estrechas, por ejemplo.
En ciertos casos, como en los túneles, se pierde la
comunicación, lo que dificulta las aplicaciones del GPS a los Sistemas
Inteligentes de Transporte, que requieren un elevado grado de seguridad.
"Las futuras aplicaciones que se beneficiarán de la tecnología que
investigamos actualmente serán la cooperación entre vehículos, las maniobras
automáticas para la seguridad de los peatones, los vehículos autónomos o la
evitación de colisiones entre vehículos", comentan los científicos.
El mayor problema que presenta un GPS comercial en
entornos urbanos es la perdida de señal de todos los satélites. "Este
efecto se produce continuamente, pero los receptores comerciales lo solucionan
parcialmente apoyándose en los mapas urbanos que intentan posicionar el
vehículo en un punto aproximado", comenta David Martín.
"Estos dispositivos -continúa- permiten indicar
al conductor del vehículo dónde se encuentra aproximadamente, pero no se pueden
utilizar como fuente de información en una aplicación de Sistemas Inteligentes
de Transporte como las que citamos". En su caso, con el nuevo prototipo
que han desarrollado han conseguido asegurar un posicionamiento del vehículo
entre 1 y 2 metros en entornos urbanos.
Combinación de sensores
Los elementos básicos de los que se compone este
sistema son un GPS y una Unidad de Medición Inercial (IMU) de bajo coste. Esta
última integra tres acelerómetros y tres giróscopos para medir los cambios en
la velocidad y maniobras que realiza el vehículo. Después, todo se conecta a un
ordenador que posee una aplicación encargada de fusionar los datos y corregir
el error en las coordenadas geográficas.
El próximo paso que pretenden dar estos investigadores
es analizar la posibilidad de desarrollar un sistema que aprovecha los sensores
integrados en los smartphones. Y es que un teléfono inteligente dispone de más
de una decena de sensores, como acelerómetro, giróscopo, magnetómetro, GPS o
cámaras, además de comunicaciones WiFi, Bluetooth o GSM, por ejemplo.
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