Minimización del error de posición de un objeto en movimiento mediante un sistema GPS/IMU

Abstract

Hoy en día la navegación por GPS es una herramienta muy útil para la humanidad, mediante esta tecnología las personas pueden desplazarse por lugares en los cuales no han estado antes con cierto grado de precisión. Algunos dispositivos de navegación terrestre incorporan mapas cargados previamente, lo que permite una mejor experiencia en navegación. Como la mayoría de la tecnología, el sistema GPS surgió como una idea de régimen militar implementada por el departamento de defensa de Estados Unidos, pero con el pasar de los años se optó por permitir su uso a la comunidad civil para aplicaciones de posicionamiento, navegación, ubicación de vehículos, etc. El posicionamiento por GPS se basa principalmente en la ubicación de un punto sobre la superficie terrestre por medio de un satélite transmisor y un receptor que se ubica por medio del principio de Triangulación. Las unidades de medición inercial o IMU (por sus siglas en inglés), son dispositivos que miden aceleración y orientación, que implementados con algún procesador o sistema de cómputos permiten crear un sistema de navegación inercial o INS (por sus siglas en ingles). El enfoque de esta investigación es hacer un sistema de bajo costo que permita fusionar los datos provenientes de los sistemas INS/GPS por medio de un filtro de Kalman, esto con la finalidad de aprovechar las características propias de cada sistema y mejorar la precisión del posicionamiento por GPS, logrando minimizar el error con hasta un 98%. Mientras otros sistemas similares cuestan aproximadamente entre 1,300 y 3,500 dólares (26,104 pesos y 70,280 pesos, respectivamente), el sistema propuesto en esta investigación tiene un costo aproximado de 1,400 pesos (70 dólares).