5.6: Sensores basados en balizas

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La localización de un objeto por triangulación se remonta a civilizaciones antiguas orientándose usando las estrellas. Como las estrellas solo son visibles durante las noches sin nublar, los marinos finalmente han inventado sistemas de balizas artificiales que emiten luz, sonido y, finalmente, ondas de radio. El más sofisticado de tales sistemas es el Sistema de Posicionamiento Global (GPS). El GPS consiste en una serie de satélites en órbita, los cuales están equipados con conocimientos sobre su ubicación precisa y tienen relojes sincronizados. Estos satélites emiten una señal de radio que viaja a la velocidad de la luz y se codifica con su tiempo de emisión. Por lo tanto, los receptores GPS pueden calcular la distancia a cada satélite comparando el tiempo de emisión y la hora de llegada. Como no sólo se desconoce la posición (x, y, z), sino también la diferencia horaria entre el reloj del receptor GPS y los relojes sincronizados de los satélites, se necesitan cuatro satélites para obtener una “corrección”. Debido a la forma en que se codifica la información de los satélites, obtener una corrección inicial puede tomar en el orden de minutos, pero eventualmente está disponible varias veces por segundo. Las mediciones GPS no son ni lo suficientemente precisas ni lo suficientemente precisas (ver más abajo) para pequeños robots móviles, y requieren combinarse con otros sensores, como IMU y brújulas. (El rodamiento que se muestra en algunos receptores GPS se calcula a partir de posiciones posteriores y, por lo tanto, no tiene sentido si el robot no se mueve).

También existe una variedad de soluciones Interior-GPS, que consiste en balizas activas o pasivas que se montan en el ambiente en ubicaciones conocidas. Las balizas pasivas, por ejemplo pegatinas reflectantes de infrarrojos dispuestas en un determinado patrón o códigos de barras 2D, pueden detectarse usando cámaras y su pose puede calcularse a partir de sus dimensiones conocidas. En cambio, las balizas activas suelen emitir radio, ultrasonido o una combinación de los mismos, que luego se pueden usar para estimar el alcance del robot a esta baliza.