Innovadora técnica combina 5G y GNSS para mejorar la navegación en ciudades densas

La navegación por satélite, vital para aplicaciones que van desde los servicios de transporte hasta la gestión de emergencias, se enfrenta a retos significativos en los entornos urbanos densamente edificados. Las señales de los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS), como el GPS estadounidense, Galileo europeo o el Beidou chino, pueden sufrir graves interferencias o incluso perderse por completo debido a la presencia de rascacielos y otras estructuras que bloquean o reflejan las ondas de radio. Ante este desafío, un grupo de investigadores japoneses ha dado un paso adelante al presentar una innovadora metodología que integra profundamente las señales comerciales 5G New Radio (NR) con las tradicionales redes GNSS, logrando una precisión de posicionamiento notablemente superior en áreas urbanas complejas.

El problema de la “jungla de cemento” es bien conocido en el sector espacial y de las telecomunicaciones. Las señales GNSS, al viajar desde los satélites a más de 20.000 kilómetros sobre la superficie terrestre, pueden ser fácilmente bloqueadas, reflejadas o degradadas por los edificios altos y otras infraestructuras urbanas. Esto genera errores de localización que pueden llegar a varios cientos de metros, una cifra inaceptable para aplicaciones como el guiado de vehículos autónomos, la localización de servicios de emergencia o la navegación peatonal precisa.

Para abordar esta limitación histórica, la investigación presentada desde Tokio propone una “fusión profunda” de datos GNSS con la señalización de las modernas redes 5G. La tecnología 5G, que está en plena expansión global, se caracteriza por su baja latencia, alta densidad de estaciones base y gran ancho de banda, lo que la convierte en una herramienta idónea para servir de complemento a los satélites. Mientras que el GNSS proporciona una referencia global, el 5G puede ofrecer información local mucho más robusta y resistente a los bloqueos urbanos gracias a la proximidad de sus antenas.

La clave de esta nueva aproximación reside en la integración a nivel de señal, no simplemente a nivel de datos finales. El sistema propuesto utiliza algoritmos avanzados de procesamiento que combinan directamente las señales crudas recibidas tanto de los satélites como de las estaciones base 5G. Es decir, antes de que se calcule la posición final, ambas fuentes de información se “mezclan” para reforzar la fiabilidad y precisión del resultado, especialmente en los momentos en los que una de las fuentes (típicamente el GNSS) se ve degradada.

Según el estudio, las pruebas de campo realizadas en zonas céntricas de Tokio, una de las ciudades más densamente edificadas y tecnológicamente avanzadas del mundo, han arrojado resultados prometedores. La precisión del posicionamiento mejoró hasta en un 70% respecto a los métodos tradicionales basados únicamente en GNSS, y se logró mantener un seguimiento continuo incluso en calles estrechas o cubiertas por túneles urbanos.

Esta línea de investigación tiene implicaciones de gran calado para el futuro de la movilidad urbana y las aplicaciones aeroespaciales. Empresas como SpaceX y Blue Origin, que desarrollan soluciones para la conectividad global (incluyendo constelaciones de satélites como Starlink), están explorando cómo sus sistemas de comunicaciones pueden integrarse con infraestructuras terrestres avanzadas como el 5G. De igual modo, la NASA y la ESA estudian cómo mejorar el guiado de sus misiones robóticas y vehículos autónomos en entornos donde la cobertura satelital es deficiente, como en ciudades, túneles o incluso en futuras bases lunares o marcianas.

En Europa, la española PLD Space y la británica Virgin Galactic muestran interés por los desarrollos en el campo de la navegación híbrida, conscientes de que el futuro de la industria aeroespacial y de la exploración planetaria pasa por una integración cada vez mayor entre las redes terrestres y espaciales. La gestión de flotas de satélites, la coordinación de lanzamientos y el guiado preciso de vehículos en tierra o en órbita dependen cada vez más de soluciones resilientes a las limitaciones del entorno.

Por su parte, la búsqueda y caracterización de exoplanetas por parte de agencias como la NASA, la ESA o empresas privadas también se benefician de avances en el procesamiento de señales y la localización precisa de telescopios y estaciones de seguimiento, lo que permite observaciones más estables y fiables.

En conclusión, la integración de redes 5G con sistemas GNSS representa una evolución natural y necesaria para la navegación y localización en escenarios urbanos y complejos. El trabajo presentado desde Japón podría marcar el inicio de una nueva era en la que la precisión y continuidad del posicionamiento no dependan únicamente de las señales espaciales, sino de una sinergia completa entre espacio y Tierra. El futuro de la navegación, tanto en nuestro planeta como más allá, pasa por esta colaboración tecnológica multidimensional.

(Fuente: SpaceDaily)