La navegación aumentada por visión resuelve los puntos ciegos de los satélites
Los sistemas de satélites que prestan servicios de posicionamiento, navegación y cronometraje se consideran infraestructuras críticas, de apoyo a vehículos autónomos, estudios de ingeniería y mucho más. Sin embargo, la cobertura sigue siendo incompleta. «Especialmente en entornos urbanos, los dispositivos de navegación pierden a menudo la señal de los satélites, lo que interrumpe la información de posicionamiento, lo que subraya la necesidad de sistemas más resilientes», afirma Phillipp Fanta-Jende, coordinador del proyecto EGeNiouSS(se abrirá en una nueva ventana). Para solucionar este problema, en EGeNiouSS se aumentaron los sistemas mundiales de navegación por satélite (GNSS) con tecnologías de localización visual, lo que mejora fiabilidad y precisión. Las técnicas avanzadas de visión por ordenador, fotogrametría y geodesia ofrecen información de posicionamiento absoluto independiente del GNSS, gracias a los conjuntos de datos geoespaciales de gran precisión distribuidos a través del servicio en la nube de EGeNiouSS. «Dado que el posicionamiento complementario de GNSS es cada vez más importante, especialmente para los sistemas autónomos, demostramos que puede ser rentable y escalable», añade Fanta-Jende, del Instituto Austriaco de Tecnología(se abrirá en una nueva ventana), anfitrión del proyecto.
Localización visual y fusión multisensor
Mantener la precisión y la fiabilidad en entornos complejos, como zonas urbanas densas o lugares donde las señales se degradan o no están disponibles, es un reto constante de los servicios de posicionamiento por satélite modernos. La mayoría de las tecnologías se basan en sistemas alternativos, como los de radionavegación para la aviación, u otras tecnologías basadas en radio, como Wi-Fi o banda ultraancha para aplicaciones terrestres, incluidos los servicios de localización de los teléfonos inteligentes. La tecnología de EGeNiouSS utiliza sensores, como la cámara de un teléfono inteligente, junto con los servicios de GNSS, incluido el servicio de alta precisión de Galileo(se abrirá en una nueva ventana), para calcular el posicionamiento relativo y absoluto. Esto se complementa con un componente basado en la nube que distribuye los datos geoespaciales de referencia a la plataforma operativa o al dispositivo de borde, que cruza las imágenes de la cámara con estos conjuntos de datos; todo ello respetando unos principios de privacidad estrictos. «Aunque el GNSS, o sistemas similares, deben estar disponibles para poner en marcha nuestra tecnología, el sistema puede seguir proporcionando a los usuarios información esencial de localización si esta señal deja de estar disponible», explica Fanta-Jende.
Hacia una movilidad cotidiana más inteligente y segura
Todos los componentes básicos se probaron en condiciones experimentales adecuadas a su función. Por ejemplo, se evaluó la capacidad del módulo de fusión de sensores para estimar la posición y orientación de un teléfono inteligente en tiempo real combinando las entradas de los sensores disponibles. Un algoritmo procesa las señales de una unidad de medición inercial (UMI) y un receptor GNSS montado en el teléfono, al tiempo que compara el detalle de las imágenes de la cámara con conjuntos de datos de referencia geoespaciales aéreos y de cartografía móvil terrestre de corto alcance de la misma zona. Las técnicas de posprocesamiento comparan esta estimación de posición y orientación con la «verdad sobre el terreno», de precisión centimétrica, para validar el rendimiento de esta tecnología en tiempo real. «Además del buen rendimiento de los componentes individuales, en EGeNiouSS se demostró una adaptabilidad prometedora a prioridades de despliegue muy diferentes, desde la eficiencia computacional de bajo coste hasta la máxima precisión y robustez», señala Fanta-Jende. Actualmente se están probando tecnologías de extremo a extremo con voluntarios y participantes externos en tres casos de uso: topografía con teléfonos inteligentes utilizando QField(se abrirá en una nueva ventana), en la que se da prioridad a la precisión; navegación en bicicleta utilizando la aplicación Naviki(se abrirá en una nueva ventana), en la que se da prioridad al bajo coste y al bajo consumo; y entrega de mercancías con drones, con mapas geoespaciales almacenados en caché que ofrecen localización visual sin conexión. «Es clave evaluar la tecnología no solo desde el punto de vista técnico, sino también en términos de usabilidad y aplicación práctica», añade Fanta-Jende. «La flexibilidad de la tecnología le da potencial para respaldar tanto servicios orientados al consumidor como aplicaciones profesionales de alto valor».
