El posicionamiento preciso, clave para la conducción autónoma

El sistema de navegación global vía satélite, mejor conocido como GPS/GNSS por sus siglas en inglés, es, sin duda, el sistema más utilizado a la hora de posicionar elementos de una flota de vehículos. Diseñada originalmente para apoyar la navegación aeronáutica militar, en la actualidad esta tecnología se está aplicando en entornos complejos como ciudades, zonas subterráneas e incluso en lugares en los que no es posible determinar la localización mediante las señales de los satélites.

Al mismo tiempo, el desarrollo de vehículos automatizados requiere de una localización precisa en la que sea posible distinguir el carril por el que se circula para un control seguro del vehículo. En otros ámbitos, también es necesario lograr una localización precisa y segura que no puede ser solventada con GNSS como sucede, por ejemplo, en interiores.

En este contexto, el centro tecnológico Ceit ha desarrollado un nuevo sistema de posicionamiento multisensor que mejora la precisión y que funciona tanto en interiores como en exteriores, solucionando así la principal carencia de los sistemas GPS/GNSS, para funcionar en interiores, debido a la dificultad en la obtención de datos de lugares protegidos por estructuras duras como el hormigón.

En concreto, este sistema se basa en tecnologías Ultra Wide Band (UWB) y sensores inerciales (IMU) que permiten la obtención de datos aún donde las señales de GPS/GNSS se quedan obstruidas por cualquier estructura u objeto que impida el paso de las ondas.

Mientras que los sensores inerciales del sistema se colocan únicamente a bordo del vehículo en cuestión para poder modelar su dinámica, la tecnología UWB requiere de la distribución de antenas emisoras tanto en los lugares conflictivos en los que se degrada el GPS/GNSS como en los que hace falta una mayor precisión en la posición. Esta característica permite colocar las antenas emisoras de Ultra Wide Band o anclas de manera idónea a los requisitos del caso de uso.

Para poder llevar a cabo este desarrollo, ha sido necesario realizar un estudio previo para ver cuál es la ubicación ideal de las anclas (balizas) de UWB y conseguir tener cobertura, visibilidad y alcance de señales en todo el momento. Asimismo, ha sido requisito indispensable adecuar el modelo dinámico del sistema al vehículo en cuestión para que los sensores inerciales fueran capaces de interpretar correctamente cualquier movimiento.

El sistema de posicionamiento desarrollado ha sido validado en el dominio de la automoción urbana en el contexto del proyecto AUTOEV@L y a su vez, se han realizado pruebas de concepto en otros entornos como el portuario/naval o el ferroviario.

Gracias al estudio realizado con este sistema, se ha podido obtener una caracterización idónea adecuada al entorno en distintos escenarios y ha quedado de manifiesto el gran potencial de la combinación de las tecnologías utilizadas para alcanzar una navegación precisa, fluida e ininterrumpida tanto en interiores como en exteriores.