El rechazo multitrayecto se refiere a la capacidad de un receptor o sistema de antena para reducir los errores causados por las señales GNSS reflejadas. Cuando una señal GNSS viaja directamente desde un satélite a un receptor, proporciona datos de posicionamiento precisos. Sin embargo, las superficies cercanas, como edificios, masas de agua o estructuras metálicas, pueden reflejar la señal, haciendo que llegue al receptor un poco más tarde que la señal directa.
Este retraso provoca errores de posicionamiento, especialmente en entornos en los que las reflexiones de la señal son habituales. Para combatirlo, los ingenieros diseñan sistemas con técnicas de rechazo multitrayecto que minimizan activamente el impacto de estas señales reflejadas.
Diferentes métodos para lograr el rechazo multitrayecto
Para lograr el rechazo de trayectos múltiples, los receptores y antenas GNSS utilizan varios métodos. Las antenas geodésicas de alta calidad, por ejemplo, incorporan planos de tierra y anillos de estrangulamiento que bloquean las señales de ángulo bajo, donde es más probable que se produzcan reflexiones. Además, los receptores GNSS modernos utilizan algoritmos de procesamiento de señales que detectan e ignoran las señales retardadas en función de su temporización y ángulo de llegada.
El método innovador para el rechazo de trayectos múltiples implica un receptor GNSS basado en multicorreladores con un filtro de Kalman ampliado (EKF) que actúa como solucionador iterativo, sustituyendo al típico sistema de seguimiento de código de bucle bloqueado por retardo (DLL). Esta técnica reduce significativamente los errores de posicionamiento y conserva una baja complejidad, lo que facilita su uso en entornos de procesamiento en tiempo real.
Estos sistemas también se benefician del uso de señales multifrecuencia (L1, L2, L5), ya que la comparación de múltiples señales ayuda a diferenciar entre trayectorias directas y reflejadas.
Ejemplos de métodos eficaces
Como resultado, los sistemas con rechazo efectivo de trayectos múltiples ofrecen un posicionamiento más preciso y estable. Esto es especialmente valioso en entornos urbanos, donde los edificios altos y otras superficies reflectantes crean condiciones de señal complejas. Por ejemplo, un topógrafo que trabaja cerca de un rascacielos de cristal se beneficia de una antena que rechaza las señales reflejadas, manteniendo una precisión centimétrica incluso en entornos difíciles.
En la agricultura de precisión, los tractores guiados por GNSS utilizan el rechazo de trayectos múltiples para seguir trayectorias exactas cerca de árboles, silos y sistemas de riego.
Además, la navegación marítima también depende de sistemas resistentes a trayectos múltiples. Las embarcaciones que pasan bajo puentes o cerca de estructuras metálicas pueden sufrir interrupciones en el posicionamiento debido a las señales reflejadas de las superficies cercanas. Sin embargo, con un fuerte rechazo multitrayectoria, el sistema de navegación de a bordo sigue funcionando de forma fiable.
En general, el rechazo multitrayectoria mejora la fiabilidad y precisión del GNSS en entornos difíciles del mundo real. Minimiza las reflexiones de la señal para apoyar la topografía de alta precisión, el vuelo de vehículos aéreos no tripulados, la navegación, la cartografía de construcción y la monitorización sísmica.
A medida que crece el uso de GNSS, los sistemas deben rechazar activamente las interferencias multitrayecto para garantizar un posicionamiento consistente y fiable.