Descripción 

La navegación por satélite permite conocer la posición y velocidad de un vuelo.


Navegación por satélite: Descripción y situación actual

Los sistemas de navegación por satélite han supuesto para nuestra civilización un elemento clave en la prestación de servicios CNS/ATM. El sistema global de navegación por satélite es un sistema mundial de determinación de la posición y la hora que incluye una o más constelaciones de satélite, receptores de aeronave y vigilancia de la integridad del sistema, con el aumento necesario, en apoyo del a prestación de navegación requerida en la operación prevista.

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Desde que el hombre necesitó orientarse en sus largos viajes terrestres o marítimos, utilizó el término de navegación para designar la manera más adecuada de conocer su trayecto. Al principio, lo consiguió a través de las estrellas, más tarde la brújula fue su guía y, en el siglo XIX, la radio de Marconi fue clave para desarrollar nuevos métodos de orientación.

La navegación por satélite es el último paso del hombre en su intento de conocer su posición. Los sistemas actuales de navegación por satélite permiten que el usuario, midiendo su distancia al menos a cuatro satélites, sea capaz de conocer su posición, velocidad y tiempo con una gran precisión y fiabilidad.

Sistema global de navegación por satélite (GNSS)

En los años 80, se comenzó a extender la utilización del término Sistema de Posicionamiento Global debido a la aparición de unos sistemas denominados espaciales. Los primeros fueron el GPS (Global Positioning System) estadounidense y el GLONASS (Global Navigation Satellite System) ruso.

En la década de los 90, se vislumbraron las capacidades que estos sistemas pueden ofrecer no sólo en el campo aeronáutico sino en otros muchos completamente distintos. Ofrecían exactitud y facilidad de uso a través de unos receptores de bajo precio.

OACI junto con otras organizaciones pone en marcha diferentes grupos de trabajos con el objetivo de normalizar el uso aeronáutico de los sistemas de posicionamiento por satélite; se define así el término GNSS (Global Navigation Satellite System), término genérico e integrador de los diferentes sistemas.

Los sistemas GNSS aportan grandes beneficios operacionales en la aviación civil:

  • Cobertura mundial y posibilidad de operar en todo el planeta utilizando un solo equipo receptor.
  • Mayor eficiencia en la utilización del espacio aéreo y de los aeropuertos.
  • Mejoras de la seguridad operacional y la accesibilidad a los aeródromos.
  • Reducción del impacto medioambiental.
  • Posibilidad de racionalizar la infraestructura de radioayudas convencionales (reducción de costes, mayor eficiencia económica).
  • Incremento de la capacidad y mejora de la previsibilidad.
  • Mejora de las posibilidades para aeropuertos no equipados.

Actualmente, GNSS incluye dos constelaciones actualmente operativas: el GPS estadounidense y el GLONASS ruso.

EEUU está modernizando la constelación GPS con satélites que transmiten señales en dos frecuencias (L1 C/A y L5), que permitirán a las aeronaves debidamente equipadas reducir los errores ionosféricos y disponer de mejores prestaciones y mayor robustez.

El sistema GLONASS de la Federación Rusa está operativo con una constelación estable de 24 satélites GLONASS-M y otros satélites adicionales de reserva. Además, la Federación Rusa está desarrollando una nueva generación de satélites denominada GLONASS-K.

Tanto GPS como GLONASS han sido ofrecidos a la comunidad internacional para su uso de forma gratuita, lo que está en línea con la recomendación de OACI relativa a que los servicios básicos GNSS deben ser ofrecidos sin coste directo para sus usuarios. Los dos fueron diseñados en los años 70 con un objetivo militar: proporcionar información de posicionamiento de sus respectivos ejércitos en cualquier lugar del planeta en el que se encontrasen. Tanto GPS como GLONASS incluyen un servicio civil (Standard Positioning Service) accesible a todo el mundo.

China está desplegando la constelación BeiDou (COMPASS) que ya ofrece un servicio de posición, navegación y tiempo (PNT) en el área de China y posteriormente dará servicio global. De acuerdo al plan, el despliegue global se completará en 2020.

La Unión Europea está desarrollando la constelación Galileo. Se prevé que 18 satélites estén operativos en 2015 con lo que se ofrecerán servicios iniciales en combinación con GPS y otras constelaciones.

Sistemas de aumentación GNSS

GNSS se compone, además de las constelaciones de satélites antes mencionadas, de los sistemas de aumentación GNSS. Estos sistemas surgen con el objetivo de proporcionar mejoras en las prestaciones de exactitud, integridad, continuidad y disponibilidad, necesarias para la navegación aérea.

Se acuñó el término "aumentaciones" para hacer referencia a las soluciones técnicas que se propusieron para conseguir que el sistema GNSS pudiera ser utilizado en las distintas fases de vuelo. Los tres tipos de aumentación se basan en la aeronave (ABAS), en el espacio (SBAS) o en estaciones terrestres (GBAS).

  • ABAS es una solución de aviónica que procesa las señales GNSS para cumplir los requisitos de prestaciones en las fases de vuelo desde ruta a aproximación.
  • SBAS: el servicio para aplicaciones críticas (Safety-of-Life, SoL) de EGNOS (como aumentación de GPS) está operativo en Europa desde 2011 y es válido para aviación civil en todas las fases de vuelo. Existen otros tres sistemas de aumentación basados en satélite además de EGNOS en Europa: WAAS en Estados Unidos, MSAS en Japón y GAGAN en la India.
  • GBAS: la aumentación GBAS (al sistema GPS) se basa en la transmisión a la aeronave de información complementaria desde una estación en tierra (emplazada en un aeródromo).

GNSS Multiconstelación / Multifrecuencia

A medida que se despliegan nuevas constelaciones y se mejoran las existentes, empiezan a estar disponibles señales de múltiples constelaciones en varias bandas de frecuencia. Estos desarrollos dan lugar a mejoras de prestaciones que ofrecen potencialmente importantes beneficios operacionales, pero que al mismo tiempo, representan nuevos retos tanto técnicos como de carácter regulatorio.

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