Survey of Positioning Techniques for improved Accuracy

Abstract

Català: No hi ha dubte que els sistemes de posicionament han estat un dels grans avenços en tecnologia de l'últim quart del segle XX. El fet de poder conèixer la posició d'un objecte mitjançant càlculs realitzats per senyals enviades per satétiles i amb cobertura global, ha suposat una revolució en diferents àrees. El que va començar com una cursa d'avenços militars entre els EE. UU. i la U.R.S.S. en plena Guerra Freda, ara sembla pertànyer més als usuaris civils que als militars. Tant és així que en els últims anys, aquests sistemes s'estan obrint més i més als usuaris civils, i fins i tot estan proliferant altres sense fins militars. Aquesta Tesi està dividida en tres parts. A la primera part s'introdueix el concepte de posicionament i s?estudien els sistemes de posicionament que actualment existeixen i els que estan en procés de desenvolupament. Degut a la seva importància, s'expliquen amb més detall els sistemes GPS, GLONASS i Galileo. Tot i així l'objectiu d'aquesta tesi és el sistema GPS. A la segona part, s'examinen les fonts d'error que afecten la precisió en el posicionament del sistema GPS, per veure quines d'elles poden ser corregides i com fer-ho. Amb això, es descriuen les tècniques existents en GPS per millorar la precisió, amb caràcter especial per als SBAS i AGPS. Aquest últim, més i més popular degut a l'aparició dels smartphones. Finalment, s'introdueixen els Tracking Systems, un dels grans beneficiats pels sistemes de posicionament. S'analitzen els diferents sistemes existents i es fa un petit estudi sobre una selecció dels productes que l'usuari pot trobar al mercat. Amb això, es pretén oferir al lector una idea global sobre els Tracking Systems i de les seves possibles aplicacions.

Castellano: No cabe duda que los sistemas de posicionamiento han sido uno de los grandes avances en tecnología del último cuarto del siglo XX. El hecho de poder conocer la posición de un objeto mediante cálculos realizados por señales enviadas por satétiles y con cobertura global, ha supuesto una revolución en distintas áreas. Lo que comenzó como una carrera de avances militares entre los EE. UU. y la U.R.S.S. en plena Guerra Fría, ahora parece pertenecer más a los usuarios civiles que a los militares. Tanto es así que en los últimos años, esos sistemas se están abriendo más y más a los usuarios civiles, e incluso están proliferando otros sin fines militares. Esta Tesis está dividida en tres partes. En la primera parte se introduce el concepto de posicionamiento y se estudian los sistemas de posicionamiento que actualmente existen así como los que están en proceso de desarrollo. Debido a su importancia, se explican con mayor detalle los sistemas GPS, GLONASS y Galileo. Aún así el objetivo de esta tesis es el sistema GPS. En la segunda parte, se examinan las fuentes de error que afectan la precisión en el posicionamiento del sistema GPS, para ver cuáles de ellas pueden ser corregidas y cómo hacerlo. Con esto, se describen las técnicas existentes en GPS para mejorar la precisión, con carácter especial para los SBAS y AGPS. Éste último, en auge con la aparición de los smartphones. Por último, se introducen los Tracking Systems, uno de los grandes beneficiados por los sistemas de posicionamiento. Se analizan los diferentes sistemas existentes y se hace un pequeño estudio sobre una selección de los productos que el usuario puede encontrar en el mercado. Con esto, se pretende ofrecer al lector un idea global sobre los Tracking Systems y de sus posibles aplicaciones.

English: There is no doubt that positioning systems has been one of the greatest improvements in technology in the last quarter of the 20th century. Knowing the position of any object everywhere in the world by calculations of the signals received by the satellites has revolutionized different areas. What began as a military advances race between the U.S.A. and the U.R.S.S. during the Cold War, nowadays it seems to belong to the civil users instead to their developers. It is so much so, that in recent years these systems have been modified to be opened to the civil users, even proliferating new non-military systems. This Thesis is divided in three parts. The first part includes an introduction about positioning and there is an examination of the different current positioning systems, as well as the systems that are being developed. Due to their significance, GPS, GLONASS and Galileo are described widely than the rest. Even though, the main objective of this Thesis is the GPS. In the second part, there is an examination of the error sources that affect the accuracy in GPS positioning, to explain which of them can be corrected and how. Moreover, one can find a description of the techniques to improve accuracy used in GPS, called Augmentation Systems, with special mention to SBAS and AGPS. This last one, very popular nowadays thanks to the Smartphoneà ¢â⠉⠢s. By last, there is an introduction about Tracking Systems, one of the most benefited by the positioning systems, in which is analyzed the different existing systems. Furthermore, a short description about a selection of significant products in the market is done. With this, the reader can get a global idea about the Tracking Systems and their possible applications.