Análisis de Integridad para la Navegación Basada en GPS de UAVs en Entornos Urbanos
Autores: Isik, Oguz Kagan; Hong, Juhyeon; Petrunin, Ivan; Tsourdos, Antonios
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Análisis de Integridad para la Navegación Basada en GPS de UAVs en Entornos Urbanos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Sistemas globales de navegación por satélite
Monitoreo de integridad
áreas urbanas
Coeficientes de dilución de precisión
Receptor GNSS basado en software
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El uso creciente de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) en misiones críticas para la seguridad, tanto en áreas civiles como militares, exige una navegación precisa y confiable, donde una de las fuentes clave de información de navegación es proporcionada por los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS). En condiciones desafiantes, por ejemplo, en áreas urbanas, la precisión de la navegación basada en GNSS puede degradarse significativamente debido a la geometría usuario-satélite y problemas de obstrucción sin que el usuario lo note. Por lo tanto, considerando la tasa de cambio esencialmente dinámica en este tipo de entorno, el monitoreo de integridad es de vital importancia para comprender el nivel de confianza que tenemos en los datos de posicionamiento y temporización. En este artículo, se investigaron los coeficientes de dilución de precisión (DOP) en condiciones nominales y desafiantes con el propósito de monitoreo de integridad en entornos urbanos. Al analizar la información de posicionamiento en un entorno urbano simulado utilizando un receptor GNSS basado en software, se ha propuesto un enfoque de monitoreo de integridad basado en la consideración conjunta de observables GNSS y parámetros ambientales. Se demostró que los coeficientes DOP, cuando se consideran junto con un número de satélites visibles y elevaciones de corte específicas para el entorno urbano, llevan información de integridad valiosa que es difícil de obtener utilizando enfoques de monitoreo de integridad existentes. Esto ha permitido generar medidas de integridad indirectas basadas en la elevación de corte y la visibilidad de satélites que pueden ser utilizadas para la planificación y guía de trayectorias de VANT en entornos urbanos.
Descripción
El uso creciente de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) en misiones críticas para la seguridad, tanto en áreas civiles como militares, exige una navegación precisa y confiable, donde una de las fuentes clave de información de navegación es proporcionada por los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS). En condiciones desafiantes, por ejemplo, en áreas urbanas, la precisión de la navegación basada en GNSS puede degradarse significativamente debido a la geometría usuario-satélite y problemas de obstrucción sin que el usuario lo note. Por lo tanto, considerando la tasa de cambio esencialmente dinámica en este tipo de entorno, el monitoreo de integridad es de vital importancia para comprender el nivel de confianza que tenemos en los datos de posicionamiento y temporización. En este artículo, se investigaron los coeficientes de dilución de precisión (DOP) en condiciones nominales y desafiantes con el propósito de monitoreo de integridad en entornos urbanos. Al analizar la información de posicionamiento en un entorno urbano simulado utilizando un receptor GNSS basado en software, se ha propuesto un enfoque de monitoreo de integridad basado en la consideración conjunta de observables GNSS y parámetros ambientales. Se demostró que los coeficientes DOP, cuando se consideran junto con un número de satélites visibles y elevaciones de corte específicas para el entorno urbano, llevan información de integridad valiosa que es difícil de obtener utilizando enfoques de monitoreo de integridad existentes. Esto ha permitido generar medidas de integridad indirectas basadas en la elevación de corte y la visibilidad de satélites que pueden ser utilizadas para la planificación y guía de trayectorias de VANT en entornos urbanos.