Innovación

Geometría e ingenio: una forma de mejorar el posicionamiento GPS en entornos urbanos

Los ingenieros de Google han anunciado que están trabajando en una actualización de sus mapas para mejorar el posicionamiento GPS cuando se utiliza en las ciudades, especialmente en las zonas céntricas en las que hay mayor densidad de edificios y rascacielos, los llamados «cañones» o «muros» de que forman los grandes moles de ladrillo y cristal.

Mejorar el posicionamiento GPS en entornos urbanosEsta técnica trata de resolver lo que algunos llaman «el mayor problema del GPS» y es algo que todos hemos experimentado: según el sistema de navegación GPS, el coche parece circular por el carril incorrecto o a veces incluso por una calle paralela. Si se va andando o en bicicleta este problema es más aparente todavía: el GPS cree que estamos en la acera contraria y llamar un taxi o un Uber da lugar a todo tipo de confusiones acerca de dónde estamos y dónde va a encontrarnos exactamente.

El problema se debe a que las señales de los satélites GPS que llegan hasta el teléfono móvil rebotan en los edificios. Estas señales se utilizan para triangular la posición exacta del terminal, usando como mínimo tres señales e incluso más si es posible (combinándolas a veces incluso con algunas estaciones fijas de las que se conoce la posición). Pero los rebotes en las paredes de los edificios modifican las distancias usadas en los cálculos: aunque las señales de los satélites viajan casi a la velocidad de la luz y se miden con la precisión de relojes atómicos, acumulan errores que van de unos pocos metros a decenas de metros o incluso al bloque de una manzana de edificios completo.

Mejorar el posicionamiento GPS en entornos urbanosEn los terminales Pixel 5 y Pixel 4a, que ya utilizan tecnología 5G, los ingenieros de Google han probado a utilizar la información en 3D acerca de la forma de los edificios que está disponible en sus mapas para recalcular y corregir las estimaciones de posicionamiento. Dado que se conoce la posición de los satélites en órbita, se simula cuál es la trayectoria que están siguiendo las señales que llegan desde el cielo en ángulos determinados y se estima cuáles han rebotado en qué paredes, dado que se puede representar toda esa geometría en un modelo 3D con todos los edificios de la ciudad. Google de hecho tiene ya esos datos 3D de 3.850 ciudades.

(En la imagen puede verse en azul/verde la trayectoria recalculada para un peatón con la nueva versión del posicionamiento GPS activado al circular por una acera, frente a la errática trayectoria naranja que es la calculada por el método tradicional. La línea amarilla es la trayectoria real recta y óptima.)

El resultado es que estas «correcciones mediante mapas 3D» mejoran el posicionamiento considerablemente. El terminal además puede distinguir si se está viajando en coche, a pie o en bicicleta, para mejorar todavía más el cálculo. Según al calculado, esto evita el 75% de los errores en los que la posición aparente según el GPS sitúa al usuario «en la acera equivocada».

Google además ha hecho que esta mejora sea aplicable a todas las aplicaciones de los teléfonos Android que utilizan el GPS, no sólo a sus mapas, de modo que los automóviles equipados con Android Auto y cualquier otra aplicación verán mejorada su precisión tan pronto como llegue la actualización, que incluye las principales ciudades de Europa, además de otras muchas de otros continentes.

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