Los drones, la agricultura de precisión y los vehículos autónomos se encuentran entre las aplicaciones que requieren una precisión mayor que la que puede ofrecer el GNSS estándar. Una opción es la banda L, que alberga servicios de datos que complementan las señales del GNSS para maximizar la precisión hasta el nivel del centímetro.
También conocidos como «posicionamiento puntual preciso» (PPP), estos servicios de banda L ofrecen una alternativa económica a los servicios de corrección cinemática en tiempo real (RTK), lo que los convierte en una opción idónea para aplicaciones que requieren un delicado equilibrio entre precisión y asequibilidad.
Es importante señalar que esta banda L abarca de 1525 MHz a 1560 MHz y no es la misma que las señales GNSS que comparten la misma letra. Por ejemplo, la señal L1 del GPS se encuentra a 1575,74 MHz, lo que queda fuera de la banda L. A la señal G2 de GLONASS se la suele denominar L2, pero se sitúa a 1246 MHz.
¿Banda L o RTK?
Los servicios de banda L y RTK comparten el mismo objetivo: alcanzar una precisión que a menudo se pierde debido a factores como los retrasos en la señal, la deriva del reloj de los satélites y las desviaciones orbitales.
Una diferencia clave es que los servicios RTK requieren una conexión a Internet para recibir los datos de corrección, que son calculados por una o varias estaciones base terrestres situadas en las proximidades del lugar donde opera el dron, el AGV u otro dispositivo. Ese requisito puede suponer un problema para aplicaciones en zonas rurales y remotas —como la minería y la agricultura— donde la cobertura móvil 4G/5G es irregular o, sencillamente, inexistente.
En comparación, los servicios de banda L utilizan satélites para proporcionar los datos de corrección. Esto elimina la necesidad —y el gasto— de equipar cada vehículo guiado autónomo (AGV), dron u otro equipo con un módulo y un servicio de telefonía móvil. Además, muchos módulos receptores GNSS incluyen ahora compatibilidad con la banda L.
El inconveniente es que los datos de corrección se transmiten por satélite. Por ello, sus señales de banda L pueden ser susceptibles de sufrir los mismos errores y dificultades que las señales del GNSS, como la atenuación provocada por una densa vegetación o edificios altos. Otra posible dificultad es que el dispositivo esté instalado en un lugar —o se desplace a él— que carezca de cobertura de banda L, como los polos.
Los servicios de banda L no ofrecen el mismo nivel de precisión que los servicios RTK, que pueden alcanzar una precisión inferior al centímetro. Sin embargo, esa precisión tiene un coste elevado. Por ejemplo, consulta u-blox, donde los planes de corrección de banda L pueden resultar más económicos que los servicios RTK.
En última instancia, la cuestión del coste depende de lo que requiera la aplicación y de lo que sus usuarios estén dispuestos a pagar. Tomemos el ejemplo de la agricultura de precisión, donde algunas aplicaciones se benefician de una precisión del orden de los 10 centímetros. Durante las cosechas, identificar con exactitud las zonas con mayor y menor rendimiento permite una aplicación más eficiente de fertilizantes y semillas en la siguiente temporada. En extensiones de miles o decenas de miles de acres, esta aplicación de precisión puede suponer un ahorro significativo y, por lo tanto, justificar el gasto en hardware y servicios de banda L.
Consideraciones y consejos de diseño
Es evidente que tanto el módulo GNSS como la antena deben ser compatibles con la banda L. Si alguno de ellos, o ambos, no lo son, habrá que rediseñar el dispositivo para añadir compatibilidad con la banda L. El coste y el plazo de entrega que conllevan el rediseño y las pruebas pueden afectar al precio del dispositivo, a su competitividad y al tiempo de comercialización.
Un ejemplo es la Magma AL100 deTaoglas , una antena activa con soporte magnético externo diseñada para minimizar el tiempo hasta la primera localización gracias a su baja figura de ruido, lo que permite preservar la calidad de la señal. La AL100 solo es compatible con la banda L, lo que la convierte en una forma práctica de añadir esa capacidad a un dispositivo cuyo receptor ya la admita. La AL100 también cuenta con un alto rechazo fuera de banda para evitar que esas señales saturen o dañen sus amplificadores de bajo ruido (LNA).
Para aplicaciones integradas, la antena de parche activa ALPDF254 deTaoglas utiliza amplificadores de bajo ruido (LNA) y filtros SAW de entrada para reducir el ruido fuera de banda procedente de fuentes como los transceptores de telefonía móvil cercanos. Al igual que la AL100, la ALPDF254 es un producto exclusivo para la banda L. Cuando se combina con un receptor GNSS de alta precisión, la ALPDF254 puede alcanzar una precisión del orden de los centímetros.
Otra opción es elegir una antena que sea compatible tanto con la banda L como con las frecuencias utilizadas por una o varias constelaciones GNSS. Un ejemplo es la Magma AA.212 deTaoglas , una antena externa de parche cerámico con soporte magnético y ganancia optimizada para GPS L1/L2, Galileo, GLONASS y BeiDou, además de la banda L.
Una antena de parche es ideal para aprovechar al máximo las ventajas de la banda L, ya que tiene polarización circular a la derecha (RHCP) y, por lo tanto, se adapta a la polarización de la señal. Las exhaustivas pruebas realizadas por Taoglas también demuestran que una antena de parche alcanza incluso el rendimiento de una antena de polarización lineal cuando no está orientada hacia el cielo. Esto supone una gran ventaja para aquellas aplicaciones en las que la antena no siempre tiene visión del cielo.
En definitiva, los servicios de corrección en banda L son una opción atractiva para aplicaciones de localización que necesitan encontrar un equilibrio entre precisión y precio. Para obtener más información sobre cómo seleccionar la antena GNSS adecuada, ponte en contacto con el equipo de ingeniería de Taoglashaciendo clic en el botón de abajo.
