El rechazo de trayectorias múltiples se refiere a la capacidad de un receptor o sistema de antenas para reducir los errores causados por las señales GNSS reflejadas. Cuando una señal GNSS viaja directamente desde un satélite a un receptor, proporciona datos de posicionamiento precisos. Sin embargo, las superficies cercanas, como edificios, cuerpos de agua o estructuras metálicas, pueden reflejar la señal, lo que hace que llegue al receptor ligeramente más tarde que la señal directa.
Este retraso conduce a errores de posicionamiento, especialmente en entornos donde los reflejos de la señal son comunes. Para combatir esto, los ingenieros diseñan sistemas con técnicas de rechazo de trayectorias múltiples que minimizan activamente el impacto de estas señales reflejadas.
Diferentes métodos para lograr el rechazo de la multitrayectoria
Para lograr el rechazo de trayectorias múltiples, los receptores GNSS y las antenas utilizan varios métodos. Las antenas geodésicas de alta calidad, por ejemplo, incorporan planos de tierra y anillos de choque que bloquean las señales de ángulo bajo, donde es más probable que se produzcan reflejos. Además, los receptores GNSS modernos utilizan algoritmos de procesamiento de señales que detectan e ignoran las señales retrasadas en función de su tiempo y ángulo de llegada.
El innovador método para el rechazo de trayectorias múltiples implica un receptor GNSS basado en multicorrelador con un Filtro de Kalman extendido (EKF) que actúa como un solucionador iterativo, reemplazando el típico sistema de seguimiento de código de bucle de enganche de retardo (DLL). Esta técnica reduce significativamente los errores de posicionamiento y conserva una baja complejidad, lo que facilita su uso en entornos de procesamiento en tiempo real.
Estos sistemas también se benefician del uso de señales multifrecuencia (L1, L2, L5), ya que la comparación de múltiples señales ayuda a diferenciar entre trayectos directos y reflejados.
Ejemplos de métodos eficaces
Como resultado, los sistemas con un rechazo eficaz de la multitrayectoria ofrecen un posicionamiento más preciso y estable. Esto es especialmente valioso en entornos urbanos donde los edificios altos y otras superficies reflectantes crean condiciones de señal complejas. Por ejemplo, un topógrafo que trabaje cerca de un rascacielos de cristal se beneficia de una antena que rechaza las señales reflejadas, manteniendo una precisión de nivel centimétrico incluso en entornos difíciles.
En la agricultura de precisión, los tractores guiados por GNSS utilizan el rechazo de la multitrayectoria para seguir rutas exactas cerca de árboles, silos y sistemas de riego.
Además, la navegación marítima también depende de sistemas resistentes a la multitrayectoria. Las embarcaciones que pasan por debajo de puentes o cerca de estructuras metálicas pueden experimentar interrupciones en el posicionamiento debido a las señales reflejadas por las superficies cercanas. Sin embargo, con un fuerte rechazo de la multitrayectoria, el sistema de navegación a bordo sigue funcionando de forma fiable.
En general, el rechazo de la multitrayectoria mejora la fiabilidad y la precisión del GNSS en entornos difíciles del mundo real. Minimiza las reflexiones de la señal para apoyar la topografía terrestre de alta precisión, el vuelo de los UAV, la navegación, la cartografía de la construcción y la monitorización sísmica.
A medida que crece el uso del GNSS, los sistemas deben rechazar activamente la interferencia de la multitrayectoria para garantizar un posicionamiento consistente y fiable.