Foto: Esta antena del tamaño de un balón de fútbol permite lecturas de GPS más precisas al distinguir las señales que llegan directamente de un satélite de posicionamiento de aquellas que han rebotado de un edificio.

Un nuevo diseño de antena con el que está haciendo pruebas la Fuerza Aérea de Estados Unidos podría aumentar la precisión de las señales de GPS, lo que mejoraría la calidad de sus lecturas, principalmente, en los entornos urbanos. El ingenio podría lograr, a su vez, que esta tecnología también funcione en interiores.

En las ciudades cuesta conseguir buenas lecturas de GPS debido al fenómeno multirruta: las señales de satélites de posicionamiento rebotan de los edificios y otras estructuras. Esto confunde a los receptores de GPS, que calculan su posición gracias al tiempo que tarda en llegar la señal desde los satélites.

Cuando dicha señal ha rebotado, tarda más en llegar que si hubiera viajado directamente, lo que contamina los cálculos del receptor y genera lecturas de localización con errores de decenas o cientos de metros. Las unidades de GPS de los smartphones y coches suelen tener que averiguar su localización exacta analizando mapas y haciendo una serie de lecturas a lo largo del tiempo.

El Instituto Tecnológico de la Fuerza Aérea  de EEUU intenta resolver este problema con una antena capaz de reconocer e ignorar las señales multirruta de GPS. El proyecto aprovecha un diseño inventado por Locata, una empresa con sede en Canberra (Australia). El instituto está probando el prototipo de demostración de concepto de la empresa, que tiene el tamaño de una pelota de fútbol, y planea adaptarlo a versiones que encajen en la estructura de un Humvee (vehículo militar) o un avión, o que se puedan incorporar a cascos.

Con la llegada de los aviones y otros vehículos sin piloto, el ejército estadounidense depende del GPS para saber dónde están. El director y director ejecutivo de Locata, Nunzio Gambale, explica que las tecnología empleada por la Fuerza Aérea tiene muchas posibilidades de acabar llegando a la sociedad. De hecho, la mayoría de la tecnología GPS en smartphones y herramientas de navegación se originaron en el ejército.

"Las necesidades del ejército empiezan a converger con las necesidades de Apple y Google", afirma. "Todo el mundo quiere usar estos dispositivos de localización en interiores y en zonas urbanas en los que la gente cree que el GPS jamás funcionará".

La antena de Locata tiene muchos elementos distintos que se pueden activar de forma individual. En el prototipo actual hay 80 de estos elementos colocados alrededor de una esfera. Encender cada elemento individualmente durante un milisegundo aproximadamente permite al receptor detectar, no sólo la fuerza, sino también la dirección de las señales entrantes, al comparar lo que detectan los elementos en distintas partes de la antena.

Así, puede ignorar las señales GPS que han rebotado en favor de señales puras que vienen directamente de un satélite. "Es como si le quitáramos las orejeras", explica Gambale. Además, cree que, en algunas circunstancias, el nuevo diseño de antenas podría permitir lecturas GPS incluso en interiores, donde el efecto multirruta es muy fuerte y las señales de satélites de posicionamiento son muy débiles.

Construir antenas con múltiples elementos no es una idea nueva. Pero en este tipo de diseños cada elemento solía estar controlado por su propia radio, lo que provocaba que los distintos elementos interactuasen entre ellos en formas que exigían un complejo procesado adicional para limpiar la señal. En el diseño de Locata, todos los elementos conectan con una única radio. La secuencia de señales que ésta produce de distintos elementos de la antena se puede procesar con relativa facilidad.

El profesor del laboratorio de geoposicionamiento de la Universidad de Texas (EEUU) Todd Humphreys afirma que el diseño de Locata parece prometedor porque puede ser mucho más barato que anteriores intentos por abordar el problema de las multirrutas. Sin embargo, avisa de que este enfoque de diseño de antenas necesita un receptor grande, así que por el momento solo resultará práctico para aplicaciones militares.

Locata deja en manos de la Fuerza Aérea la cuestión de la practicidad de la antena 3D. Gambale explica que su empresa está centrada en usar la tecnología para mejorar una tecnología que compite con el GPS: un sistema de balizas de localización terrestres que permite registrar localizaciones con una precisión de centímetros (ver "Localizaciones más precisas"). El año pasado, la Fuerza Aérea de Estados Unidos encargó un sistema Locata para la base de Misiles White Sands en Nuevo México. Locata también trabaja para vender sistemas a empresas que operan minas y almacenes.