Juego de Sombras




Contenido

Contenido 2
Juego de Sombras 2
Precisión mejorada GNSS en cañones urbanos 2
El algoritmo del Juego de Sombras 4
Coincidencia de predicción y observación. 7
Verificación Experimental 8
Puesta en práctica 13
Pasos siguientes 16




Juego de Sombras
Paul D. Groves, Wang Lei, y Marek K. Ziebart
Precisión mejorada GNSS en cañones urbanos
El posicionamiento GNSSen zonas urbanas densas no es fiable, con una precisión muy pobre en la dirección transversal de la calle. Una solución es el juego o concordancia de sombras, una nueva técnica de posicionamiento que utiliza modelos de edificios 3D para predecir qué satélites son visibles desde diferentes ubicaciones y compara esto con la visibilidad de los satélites para determinar la posición de medición. Esteartículo presenta los resultados del examen preliminar de una sombra algoritmo de coincidencia en un cañón urbano de Londres y se analiza la aplicación práctica de la técnica.
Es común la poca precisión de posicionamiento GNSS en los cañones urbanos donde los edificios altos bloquean las líneas de visión (Line Of Sight) de las señales de muchos, a veces la mayoría de los satélites, efectivamentela fundición de las sombras GNSS por encima del terreno adyacente. Sin señales directas de cuatro o más satélites, no puede ser determinada una solución certera de la posición. A veces, una solución de posición degradada se puede conseguir mediante el uso de señales que sólo pueden ser recibidas por la reflexión de un edificio, conocido como señales sin líneas de visión (Non Line Of Sight).Usando GLONASS además de GPS aumenta considerablemente la disponibilidad de la señal directa, y el despliegue actual de Galileo y Compass la favorecerá. Sin embargo, un cañón urbano afecta a la geometría de las señales GNSS disponibles, así como su número. Las señales con líneas de visión que van a través de la calle son mucho más propensas a ser bloqueadas por los edificios que las señales con lasvisuales que van a lo largo de la calle (ver Figura 1). Como resultado de ello, la geometría de la señal, y por lo tanto la precisión de posicionamiento, será mucho mejor a lo largo de la dirección de la calle que a través de la calle. Por ejemplo, para una relación de construcción de altura a ancho de calle de tres y señales directas de cuatro constelaciones GNSS, la incertidumbre de la posicióntransversal puede exceder de 20 metros, mientras que la incertidumbre a lo largo de la calle está dentro de 5 metros.
Figura 1. Geometría de señal de los satélites GNSS en un cañón urbano (perspectiva aérea).

Este nivel de precisión es suficiente para algunas aplicaciones pero no para otras. Saber en qué lado de la calle se encuentra un peatón es frecuentemente usado por los visitantes y lapublicidad basada en la localización, mientras qué es crítico para guiar a los ciegos y deficientes visuales y para aplicaciones de realidad aumentada. Del mismo modo, el carril de nivel de posicionamiento es importante para sistemas avanzados de transporte inteligente que pueden dirigir los vehículos individuales con el fin de maximizar el flujo de tráfico y dar prioridad a los vehículos deemergencia.
Mejorar el posicionamiento GNSS en cañones urbanos requiere del pensamiento lateral. Si no es posible calcular una solución de la posición suficientemente precisa con los satélites visibles, ¿por qué no utilizar los satélites no visibles también? Esto es exactamente lo que hace EL JUEGO DE SOMBRAS. Si usted sabe dónde están los edificios y lo grandes que son, se puede deducir informaciónsobre la posición sabiendo que ciertas señales están bloqueadas.
Esto requiere un modelo 3D de edificios de una ciudad. Estos son cada vez más precisos y ampliamente disponibles y ya se han utilizado para predecir la disponibilidad de la señal GNSS, y la interferencia multitrayectoria.
El principio del Juego de Sombras es simple. Debido a la obstrucción por los edificios en cañones urbanos, las...