¿El GPS falla en la ciudad? Así es como científicos noruegos han dado con la solución

La hipótesis principal es que una técnica denominada 'Phase-Only Positioning' puede ofrecer una solución más estable frente a errores típicos de la navegación urbanaPor qué quienes hacen los nuevos cursos de la DGT dicen que “deberían ser obligatorios” La navegación por satélite es fundamental en múltiples servicios cotidianos, desde aplicaciones móviles hasta sistemas logísticos o de movilidad autónoma. Sin embargo, los entornos urbanos densos siguen siendo uno de los grandes retos del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS por sus siglas en inglés). Edificios altos, calles estrechas y reflejos de la señal degradan la precisión de los receptores, especialmente los de gama económica. Un nuevo estudio, publicado en Journal of Spatial Science, evalúa una técnica denominada Phase-Only Positioning y concluye que puede mejorar significativamente el posicionamiento incluso cuando las condiciones de recepción son adversas. La investigación analiza si es posible obtener posiciones fiables prescindiendo del código GNSS y utilizando solo las fases de portadora. La hipótesis principal es que esta aproximación puede ofrecer una solución más estable frente a errores típicos de la navegación urbana, sobre todo en escenarios donde las técnicas habituales, como cinemática en tiempo real (RTK), fallan con facilidad. El estudio no plantea sustituir estos métodos, sino valorar si esta opción alternativa aporta beneficios cuantificables en ciudad. Cómo lo han hecho Para evaluar su rendimiento, el estudio utilizó dos escenarios urbanos reales localizados en Trondheim (Noruega). El primero, un “cañón urbano” de interferencia estándar, se define por obstrucciones típicas como edificios y árboles. El segundo es un entorno de interferencia alta, caracterizado por calles más estrechas y señales GNSS muy degradadas. Ambos casos son representativos de las configuraciones urbanas donde los receptores sufren mayores problemas. La comparación se realizó con dos tipos de receptores muy diferentes entre sí: uno de gama económica, similar al que incorporan muchos dispositivos comerciales, y otro profesional de alta precisión utilizado en trabajos geodésicos. Ambos se colocaron en el mismo punto y recibieron exactamente la misma señal de satélite, de modo que cualquier diferencia en los resultados se debía únicamente a la técnica de posicionamiento empleada y no al aparato en sí. Mapa satelital de cañones urbanos experimentales en Trondheim, Noruega: representación de las zonas SIUC y HIUC utilizadas para el estudio. SIUC caracteriza los desafíos urbanos estándar de GNSS comunes en las ciudades, mientras que HIUC indica áreas con mayores dificultades de posicionamiento debido a calles estrechas y posibles obstrucciones. También se destaca la ubicación de la estación de referencia. En el entorno urbano considerado “normal”, RTK ofreció buenos resultados solo en el receptor profesional. En el modelo económico, en cambio, la técnica falló con frecuencia y apenas logró posiciones estables. Con Phase-Only ocurrió lo contrario: incluso el receptor barato obtuvo soluciones fijas de manera continua, alcanzando un rendimiento muy próximo al del equipo de alta gama. Para los autores del estudio, este punto es clave porque demuestra que una técnica más robusta puede compensar las limitaciones del hardware siempre que el nivel de interferencia no sea extremo. Las diferencias fueron todavía mayores en el escenario de interferencia alta. En esas condiciones extremas, RTK prácticamente dejó de funcionar: solo consiguió alrededor de un 3% de soluciones fijas, tanto en el receptor profesional como en el económico. Con Phase-Only el resultado fue muy distinto. La técnica logró un 78% de posiciones estables con el equipo de alta gama y un 58% con el de bajo coste, una mejora muy notable respecto a RTK. Aun así, los autores advierten que el receptor más barato perdió más señales por tener una antena menos robusta, lo que limitó parte de su rendimiento. Configuración del experimento GNSS: esta figura muestra la disposición experimental con receptores (fila superior: C099-F9P U-blox, Topcon HiPer VR) y sus antenas correspondientes (fila inferior: U-blox ANN-MB-00, antena de canales de seguimiento universal). Una técnica que se podría extender a dispositivos low cost Más allá de la comparación entre métodos, los autores destacan que esta técnica podría ser útil como complemento en servicios donde la precisión en ciudad es crítica, desde la navegación peatonal hasta la supervisión de flotas o el guiado de robots y vehículos autónomos. Al no exigir hardware especializado, su aplicación podría extenderse a dispositivos de low cost, ampliando el acceso a precisiones superiores y reduciendo la brecha entre usuarios profesionales y domésticos. El estudio también identifica varios límites. Las pruebas se realizaron en un periodo de 60 minutos y en dos puntos urbanos concretos, por lo que sería necesario ampliar el conjunto de datos para validar la técnica en ciudades distintas y durante más tiempo. Los investigadores observan asimismo que el método es sensible al momento en que se inicializa el modelo, lo que puede afectar al rendimiento en situaciones dinámicas. Con todo, concluyen que Phase-Only Positioning es una herramienta prometedora que justifica nuevas investigaciones y que podría mejorar sustancialmente la navegación GNSS en entornos urbanos, uno de los grandes desafíos del sector.

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