Xiao Liu defensa la seva tesi sobre el posicionament instantani GNSS d'alta precisió

El posicionament instantani és la tècnica per a determinar la posició d'un receptor del Sistema Global de Navegació per Satèl·lit (GNSS) utilitzant només un interval molt breu del senyal rebut. En els últims anys, aquesta tècnica ha rebut una gran atenció gràcies als seus avantatges únics en eficiència energètica, temps fins a la primera posició (TTFF) i reduïts costos econòmics per a la implementació. No obstant això, l'estat de l'art dels algorismes relacionats amb el posicionament de senyals instantanis van utilitzar només mesurades de codi, la qual cosa inevitablement va limitar la precisió del posicionament a el nivell del metre.

La present Tesi Doctoral té com a objectiu aconseguir un posicionament instantani d'alta precisió (nivell centimétrico) mitjançant les mesures de fase de la portadora. Per a això, han d'abordar-se dos desafiaments tècnics abans que es pugui aconseguir aquest nivell de precisió: resoldre la inexactitud del temps de transmissió del satèl·lit i l'anomenat problema d'ambigüitat de bit de dades (DBA). El primer desafiament s'origina essencialment per la falta de precisió de temps absolut en el receptor, ja que només està disponible la informació del temps aproximat des d'un mòdul d'assistència extern i el seu error pot ser de fins a uns segons. Així, es proposa un mètode per a establir una etiqueta de temps global i construir corresponentment els pseudorangs amb correccions de període complet.

El segon desafiament es deu al fet que els mesuraments instantanis es generen en funció dels resultats de la correlació entre el senyal rebut i les rèpliques locals. Les múltiples rèpliques generalment es produeixen en el posicionament d'instantànies seguint l'arquitectura de de adquisició del Múltiples Hipòtesis (MH). Per tant, es necessita identificar els codis secundaris reals o els símbols de bits de dades codificades en el senyal rebut, per a resoldre el DBA. En particular, quan la rèplica local es genera amb símbols exactament oposats als reals, el resultat del mesurament de la fase de la portadora conté un error de mig cicle (HCE) i impedeix també la resolució d'ambigüitat sencera (IAR). S'ha proposat un mètode en aquesta Tesi Doctoral per a resoldre el problema de DBA per a senyals pilot amb codis secundaris. Aquest mètode intenta formar un consens entre tots els satèl·lits respecte als seus codis secundaris sota l'assistència de les seves diferències de temps de vol. Un enfocament diferent ha estat desenvolupat per a senyals que contenen dades del missatge de navegació. Es modifica els HCE de la fase de portadora un darrere l'altre mitjançant un procediment iteratiu d'inclusió de satèl·lits. Aquest mètode utilitza el factor de relació LAMBDA (LRF) utilitzat en posicionament relatiu en temps real (RTK) com a indicador per a avaluar l'existència potencial dels HCE.

La present tesi doctoral es centra en implementar la tècnica denominada Snapshot RTK (SRTK). Es van realitzar diversos experiments basats en senyals del món real. Els enregistraments i els resultats confirmen la viabilitat d'obtenir solucions SRTK amb IAR. El rendiment de SRTK és numèricament demostrat baix diferents paràmetres com ara l'amplada de banda de senyal, temps d'integració i distància de línia de base. Les taxes de fixació IAR de SRTK poden aconseguir més del 90% en la majoria dels escenaris, observant-se errors de posicionament centimétricos en les solucions fixes.

Es pot concloure que després de la implementació del mètode d'etiqueta de temps global, que el posicionament d'instantànies d'alta precisió es torna factible amb la tècnica SRTK i les prestacions varien depenent de la configuració. Els algorismes desenvolupats per a la resolució de DBA i els HCE de fase portadora també demostren que milloren efectivament el rendiment de SRTK.