Estudio y simulación de algoritmos de optimización de posicionamiento autónomo GNSS multiconstelación.

Abstract

En este trabajo se han evaluado varias técnicas de optimización de los sistemas actuales de navegación por satélite, intentando aprovechar las ventajas que brindan los sistemas multiconstelación. Se han estudiado algoritmos de selección de satélites que sean capaces de escoger un conjunto de satélites que proporcionen una precisión adecuada y que no requieran de una carga computacional exageradamente elevada. Asimismo, se puede hacer uso de la redundancia de medidas disponible en un sistema de multiconstelación para llevar a cabo un proceso de detección y exclusión de medidas erróneas. Debido a que las situaciones en las que deben de operar los sistemas de navegación han cambiado, estos deben de ser capaces de hacer frente a la presencia de más de una medida errónea en el conjunto de datos. Si una señal transmitida por un satélite se ve interrumpida por un obstáculo natural o artificial, se puede introducir un salto de ciclo en el lazo de seguimiento. Si no se detecta el salto de ciclo, el sistema le asigna un nuevo valor a la ambigüedad, lo que provoca una pérdida de precisión en la solución. En este trabajo se han estudiado diversas técnicas de detección de saltos de ciclo. Se han llevado a cabo varias simulaciones en el entorno matemático Matlab para poner a prueba los algoritmos y técnicas evaluadas. Las conclusiones extraídas de las simulaciones permiten seleccionar el enfoque preferente según las necesidades de la solución.

In this project several techniques to optimize satellite navigation and to improve the integrity of positioning algorithms have been evaluated, aiming to take advantage of the benefits of multiconstellation systems. Algorithms that are able to select a group of satellites which a provide an adequate accuracy and do not require an excessive computational load have been studied. Moreover, the redundancy of satellite measurements can be exploited in order to carry out the detection and exclusion of erroneous measures. Due to the environments in which navigation systems have to operate, these systems must be capable of facing multiple erroneous measures. If a satellite transmitted signal was to interrupted by a natural or artificial obstacle, a cycle slip may be introduced in the phase-lock loop. If not detected, the system assigns a new ambiguity value and the solution’s accuracy is deteriorated. In this project, several techniques of cycle slip detection have been analyzed. To evaluate the performance of the algorithms and techniques, several simulations have been carried out in the mathematical environment Matlab. The conclusions extracted from such simulation allow to select the appropriate approach regarding the requirements of the solution.