El GPS es uno de los inventos del Siglo. A día de hoy la gran mayoría de sistemas de transportes del mundo utilizan este sistema de geoposicionamiento.
Más allá de su utilización a través de aplicaciones de localización como por ejemplo Google Maps, se utiliza en la navegación aérea, el transporte terrestre y el marítimo.
Sin embargo, esta tecnología también tiene sus defectos y limitaciones, sobre todo en las ciudades, donde los edificios y la abundancia de dispositivos pueden provocar interferencias y errores en las señales. Por eso, ingenieros de todo el mundo están trabajando en posibles alternativas.
La última y más completa, la que proponen unos investigadores holandeses. Éstos han desarrollado un sistema de posicionamiento que combina conexiones inalámbricas y ópticas para sustituir los satélites. Su primer prototipo desarrollado ha sido bautizado como SuperGPS y ofrece una precisión de 10 cm.
Esto supondría una importante mejora, ya que en la actualidad ninguna de las versiones GPS desarrolladas por distintos países tienen una precisión menor a un metro. Además, todas ellas dependen por entero de sus propias constelaciones de satélites. En cambio, lo que proponen los científicos holandeses es utilizar transmisores de radio inalámbricos distribuidos por la ciudad, lo que serviría para geolocalizar con una precisión de centímetros.
¿Cómo funciona?
El prototipo desarrollado por investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft, la Vrije Universiteit Amsterdam y el Instituto Nacional de Metrología holandés (VSL), utiliza un sistema de posicionamiento alternativo, que utiliza la red de telecomunicaciones móviles en lugar de los satélites, lo que es más robusto y preciso que el GPS.
Una de sus principales innovaciones consiste en conectar la red de telefonía móvil a unos relojes atómicos muy precisos, capaces de emitir mensajes de posicionamiento cronometrados hasta los subnanosegundos. Es lo mismo que hacen los satélites GPS con los relojes atómicos que llevan a bordo, pero las señales de radio son débiles cuando se reciben en la Tierra. Si estas señales, además, se reflejan o son bloqueadas por edificios, ya no es posible un posicionamiento fiable en entornos urbanos.
Todo ello supone un problema si por ejemplo se quisiera utilizar vehículos automatizados. Además, tanto las autoridades como la ciudadanía en general dependen del GPS para muchas aplicaciones de localización y dispositivos de navegación.
Esa vulnerabilidad supone un grave riesgo para las tecnologías dependientes de la geolocalización vía satélite. «Aquí demostramos un sistema de posicionamiento terrestre que es independiente y ofrece un rendimiento superior a través de una constelación de transmisores de radio, conectados y sincronizados en el tiempo a nivel de subnanosegundo a través de una red Ethernet de fibra óptica», indican los investigadores en su artículo.
Su propuesta es ‘salpicar’ la ciudad con dispositivos situados, por ejemplo, en las farolas, encargados de recibir y transmitir datos aprovechando la red de fibra óptica existente. Así, se ofrece un esquema de transmisión óptico e inalámbrico similar a los que ofrecen las redes de comunicación móvil. Eso permitirá mitigar al máximo las interferencias y errores de la geolocalización y aumentar la precisión a nivel de decímetros.
En lugar de que cada uno de estos dispositivos tenga su propio reloj atómico, todos están conectados a un único reloj atómico situado en un edificio o en el subsuelo, que los mantiene sincronizados. El funcionamiento es muy parecido al de otros sistemas de geoposicionamiento: los receptores triangulan su posición y calculan el tiempo que tardan las señales en rebotar entre cada uno de ellos.
Así, se puede convertir la red de un reloj atómico distribuido a nivel nacional con muchas aplicaciones nuevas, como el posicionamiento muy preciso a través de redes móviles. Es, en resumen, un radio-reloj con una precisión con una milmillonésima de segundo. Eso implicará mejoras sustanciales en tecnologías como la de los vehículos autónomos, que necesitan tener la localización más precisa posible.
En definitiva, el SuperGPS supone grandes mejores en cuanto a robustez, seguridad y exactitud en las mediciones. Sin embargo, cabe destacar que los investigadores han reconocido que este GPS es un sistema pesando para complementar y no sustituir otros sistemas de GPS.
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