¿qué son los sistemas de navegación y cuáles su objetivo?
Cómo funciona un sistema de navegación
ResumenEste artículo repasa la situación de la navegación por satélite (a 11 de mayo de 2020) -sin pretender que sea completa- y analiza los distintos sistemas de navegación global por satélite, los sistemas regionales de navegación por satélite y los sistemas de aumento basados en satélites. Se discuten los problemas y desafíos para ofrecer hoy en día una navegación segura y fiable. Se esbozan las nuevas oportunidades, perspectivas y megatendencias de la navegación por satélite. El artículo se cierra con algunas observaciones que subrayan el gran valor de la navegación por satélite en el presente y en el futuro.
Satell Navig 1, 22 (2020). https://doi.org/10.1186/s43020-020-00023-xDownload citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard
Tipos de sistemas de navegación
Un dispositivo de navegación por satélite, coloquialmente llamado receptor GPS, o simplemente GPS, es un aparato capaz de recibir información de los satélites GNSS y calcular la posición geográfica del dispositivo. Utilizando un software adecuado, el dispositivo puede mostrar la posición en un mapa y ofrecer indicaciones de ruta. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es uno de los pocos sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) compuesto por una red de un mínimo de 24, pero actualmente 30, satélites puestos en órbita por el Departamento de Defensa de EE.UU.[1].
El GPS se desarrolló originalmente para su uso por parte del ejército de Estados Unidos, pero en la década de 1980 el gobierno estadounidense permitió que el sistema se utilizara para fines civiles. Aunque los datos del satélite GPS son gratuitos y funcionan en cualquier parte del mundo, el dispositivo GPS y el software asociado deben comprarse o alquilarse.
Un dispositivo de navegación por satélite puede recuperar (de uno o más sistemas de satélites) información sobre la ubicación y la hora en todas las condiciones meteorológicas, en cualquier lugar de la Tierra o cerca de ella. La recepción del GPS requiere una línea de visión sin obstáculos hacia cuatro o más satélites GPS,[2] y está sujeta a las malas condiciones de la señal de los satélites. En condiciones de señal excepcionalmente pobres, por ejemplo en zonas urbanas, las señales de los satélites pueden presentar una propagación multitrayecto en la que las señales rebotan en las estructuras o se debilitan por las condiciones meteorológicas. Las líneas de visión obstruidas pueden provenir de la copa de un árbol o del interior de una estructura, como un edificio, un garaje o un túnel. En la actualidad, la mayoría de los receptores GPS autónomos se utilizan en los automóviles. La capacidad GPS de los teléfonos inteligentes puede utilizar la tecnología GPS asistida (A-GPS), que puede utilizar la estación base o las torres de telefonía móvil para proporcionar un tiempo más rápido hasta la primera fijación (TTFF), especialmente cuando las señales GPS son pobres o no están disponibles. Sin embargo, la parte de la red móvil de la tecnología A-GPS no estaría disponible cuando el smartphone está fuera del alcance de la red de recepción móvil, mientras que el aspecto del GPS seguiría estando disponible.
Garmin drive 51
La navegación por satélite se basa en una red mundial de satélites que transmiten señales de radio desde la órbita terrestre media. Los usuarios de la navegación por satélite están más familiarizados con los 31 satélites del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) desarrollados y operados por Estados Unidos. Otras tres constelaciones también prestan servicios similares. En conjunto, estas constelaciones y sus aumentos se denominan Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS). Las otras constelaciones son GLONASS, desarrollada y operada por la Federación Rusa, Galileo, desarrollada y operada por la Unión Europea, y BeiDou, desarrollada y operada por China. Todos los proveedores han ofrecido el uso gratuito de sus respectivos sistemas a la comunidad internacional. Todos los proveedores han desarrollado normas y prácticas recomendadas de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) para apoyar el uso de estas constelaciones para la aviación.
El servicio básico del GPS proporciona a los usuarios una precisión de aproximadamente 7,0 metros, el 95% del tiempo, en cualquier lugar de la superficie terrestre o cerca de ella. Para ello, cada uno de los 31 satélites emite señales que permiten a los receptores, a través de una combinación de señales de al menos cuatro satélites, determinar su ubicación y la hora. Los satélites del GPS llevan relojes atómicos que proporcionan una hora extremadamente precisa. La información sobre la hora se incluye en los códigos emitidos por el satélite para que un receptor pueda determinar continuamente la hora en que se emitió la señal. La señal contiene datos que un receptor utiliza para calcular la ubicación de los satélites y realizar otros ajustes necesarios para un posicionamiento preciso. El receptor utiliza la diferencia de tiempo entre la hora de recepción de la señal y la hora de emisión para calcular la distancia, o rango, desde el receptor hasta el satélite. El receptor debe tener en cuenta los retrasos de propagación o las disminuciones de la velocidad de la señal causadas por la ionosfera y la troposfera. Con la información sobre el alcance de los tres satélites y la ubicación del satélite cuando se envió la señal, el receptor puede calcular su propia posición tridimensional. Para calcular los alcances de estas tres señales se necesita un reloj atómico sincronizado con el GPS. Sin embargo, al tomar una medida de un cuarto satélite, el receptor evita la necesidad de un reloj atómico. Así, el receptor utiliza cuatro satélites para calcular la latitud, la longitud, la altitud y la hora.
Para qué sirven los satélites de navegación
Algunos de los enlaces que aparecen a continuación conducen a sitios web externos que el gobierno de Estados Unidos no controla. Los enlaces se proporcionan con fines informativos y no constituyen un respaldo del gobierno de EE.UU. a ningún sistema, servicio o punto de vista extranjero.
BeiDou, o BDS, es un GNSS global propiedad de la República Popular China y operado por ella. El BDS entró formalmente en servicio en 2020. El sistema operativo consta de 35 satélites. El BDS se llamaba anteriormente Compass.
El IRNSS es un GNSS regional que pertenece y es operado por el Gobierno de la India. El IRNSS es un sistema autónomo diseñado para cubrir la región de la India y 1500 km alrededor del territorio continental de la India. El sistema consta de 7 satélites. En 2016, la India rebautizó el IRNSS como Constelación de Navegación India (NavIC, que significa “marinero” o “navegante”).
