Desarrollo y evaluación del algoritmo del filtro de Kalman para mejorar la precisión del posicionamiento GPS.

El presente trabajo tuvo como objetivo el desarrollo y evaluación del algoritmo del filtro de Kalman para mejorar la precisión del posicionamiento del sistema GPS. Los errores que más afecta la señal del GPS son el ruido térmico, el generado por la ionósfera, troposfera, multipath, esto se genera cuando la señal atraviesa las capas de la Ionosfera y Troposfera en la cual se genera cambios en la velocidad de la señal y esto afecta principalmente a receptores que trabajan en simple frecuencia; los otros errores no afectan en gran magnitud a la señal del GPS, pero afecta la precisión de la posición. Se realizó la eliminación de los diferentes errores aplicando el Algoritmo de Filtro de Kalman; la información generada por los satélites se almacena en formato universal y son los Archivos RINEX del cual se extrae las medidas el código y la fase de la portadora; luego se procede a la descarga de estos archivos de las estaciones receptoras ubicadas en tierra. Con las medidas generadas se realiza la diferenciación en un tiempo estimado generando la señal código menos fase para luego ser filtrada permitiendo obtener la señal corregida. Los valores del tiempo de estabilidad del filtro de Kalman, están en un rango de 300 a 1800 segundos, se observa la disminución de los diferentes errores que afectan los valores de la precisión. Como conclusión se puede mencionar que entre más grande sea el tiempo estimado se produce una mejora en la reducción de los errores de manera gradual con respecto a la señal original; esto se aplica a receptores de simple frecuencia como solución al inconveniente generado en la transmisión de datos. Se recomienda que el filtro debe trabajar con receptores y técnicas de doble frecuencia para mejorar la precisión de posicionamiento del GPS.The objective of this work was the development and evaluation of the Kalman filter algorithm to improve the positioning accuracy of the GPS system. The errors that most affect the GPS signal are thermal noise, generated by the ionosphere, troposphere, multipath, this is generated when the signal crosses the layers of the Ionosphere and Troposphere in which changes in signal speed are generated and this mainly affects recipients that work in simple frequency; the other errors do not greatly affect the GPS signal but affect the accuracy of the position. The elimination of the different errors was carried out applying the Kalman Filter Algorithm; the information generated by the satellites is stored in a universal format and they are the RINEX files from which the code and the phase of the carrier are extracted; then it is proceded to the download of these files from receiving stations located in the land. With the measurements the differentiation is made in an estimated time generating the signal code less phase to be filtered later allowing obtaining the corrected signal. The values of the stability time of the Kalman filter are in a range of 300 to 1800 seconds, the decrease of the different errors affecting the values of the accuracy is observed. As a conclusion it can be mentioned that the larger the estimated time, there is an improvement in the reduction of errors gradually with respect to the original signal; this applies to single frequency receivers as the solution to the inconvenience generated in the transmission of data. It is recommended that the filter should work with receivers and double frequency techniques to improve the accuracy of GPS positioning