Análisis y mitigación del error ionosférico en los sistemas globales de navegación por satélite con receptores de una frecuencia

摘要

Los Sistemas Globales de Navegación por satélite son, hoy por hoy, una herramienta de alcance global cuyo gran abanico de aplicaciones, que abarca ámbitos tan dispares como los transportes o las finanzas, está en plena expansión. Sin embargo, para asegurar su buen funcionamiento y alta precisión es necesario comprender las diversas fuentes de error que afectan al sistema y así poder mitigarlas. La Tesis se ha dedicado a una de estas fuentes de error, la presencia de la capa atmosférica conductora conocida como ionosfera que altera la propagación de las señales de los satélites y de esa manera las medidas que con ellos se realizan. En particular, la Tesis aborda el problema que supone el retardo ionosférico para el posicionamiento puntual y diferencial para receptores de una frecuencia. Los dos objetivos principales de la Tesis son: 1. Analizar el efecto de la ionosfera en la determinación de la posición de un receptor de una sola frecuencia. La Tesis hace especial hincapié en realizar el estudio sobre las coordenadas y no sólo sobre la línea que une al receptor con el satélite. 2. Mitigar este efecto. A lo largo de la Tesis se muestran diversas estrategias para reducir el impacto de esta fuente de error en ambos tipos de posicionamiento. Para el caso de algoritmos de posición absoluta se muestra el resultado de corregir las observaciones mediante modelos ionosféricos clásicos, versiones con datos GPS incorporados y correcciones diferenciales (DGPS). Así mismo, se muestra una técnica que permite a usuarios con receptores que no registran las observaciones realizar estas mismas correcciones sobre las posiciones finales con la única restricción de conocer qué satélites eran visibles en cada época. Por último, para reducir el efecto ionosférico sobre las determinaciones del posicionamiento diferencial, se muestra una técnica basada en el empleo de múltiples estaciones de referencia.