Caracterización y evaluación de un sistema GPS para localización a pequeña escala en el proyecto Wireless4x4

Abstract

El Wireless4x4 es un proyecto de innovación docente desarrollado por el departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Universidad Rey Juan Carlos desde el curso 2006/2007. En este proyecto, equipos de estudiantes desarrollan un sistema completo para el guiado autónomo de coches de radiocontrol en una carrera en el campus. El control de la trayectoria del vehículo se lleva a cabo por un algoritmo de control a partir de coordenadas del Sistema de Posicionamiento Global (GPS, Global Positioning System) obtenidas en una computadora de a bordo. El sistema GPS es una tecnología muy conocida y extendida que nos permite, a través de una constelación de satélites, conocer la posición en la que nos encontramos en todo momento. En el proyecto Wireless4x4 se ha utilizado hasta ahora un receptor GPS bluetooth pero, sin embargo, no ha quedado clara la adecuación de esta solución para las necesidades de localización a pequeña escala del proyecto, en el que un error de pocos metros puede ser muy perjudicial y se requiere que las medidas sean robustas. Por todo esto, el principal objetivo de este Proyecto Fin de Carrera es evaluar un sistema GPS para su utilización en un entorno de localización a pequeña escala como es el proyecto Wireless4x4. Se trata de caracterizar los dispositivos GPS empleados y evaluar si la precisión y el resto de prestaciones que ofrecen los hacen adecuados para su utilización en el proyecto Wireless4x4. Para ello, tras un estudio inicial del sistema GPS, en este Proyecto Fin de Carrera se realiza la búsqueda de diferentes figuras de mérito con el _n de medir la precisión del sistema, tanto en posiciones fijas como en recorridos. Además de estas medidas de precisión, también se analizan y se miden otras prestaciones del sistema, como sus tiempos de adquisición y establecimiento y sus variabilidades, que influyen directamente en su adecuación al proyecto. También se analizan las mejoras del sistema propuestas por los alumnos participantes en el proyecto, como son el uso de una placa metálica para mejorar la recepción o la implementación de un GPS diferencial a partir de las medidas de dos receptores. Por último, se proponen sendas mejoras para el sistema, como la implementación de un GPS referencial, que determina la posición a partir de referencias en el recorrido, o la utilización de navegación inercial. Los resultados obtenidos demuestran que el uso del receptor GPS, tal y como se había utilizado hasta la fecha, no ofrecía por sí solo unas medidas suficientemente precisas y, sobre todo, robustas para su utilización en el proyecto Wireless4x4.