Información

¿Qué es la navegación por satélite? SatNav, GNSS

¿Qué es la navegación por satélite? SatNav, GNSS

La navegación por satélite o SatNav es una parte aceptada de la vida cotidiana. SatNav está incluido en la mayoría de los automóviles nuevos hoy en día, y la tecnología está incorporada en la mayoría de los teléfonos inteligentes nuevos, lo que les permite ser utilizados para detectar la ubicación del teléfono y permitir que se envíen anuncios localizados, así como proporcionar mapas y direcciones para usarlos caminando coches, etc.

El primer sistema SatNav se conocía como GPS, sistema de posicionamiento global, pero ahora hay otros disponibles o en servicio.

La mayoría de los sistemas de navegación por satélite que se utilizan en la actualidad ofrecen una cobertura mundial y, por lo tanto, se conocen como GNSS, sistemas globales de navegación por satélite. Por lo general, al utilizar órbitas terrestres medias, estos sistemas proporcionan señales de navegación y de tiempo muy precisas, lo que permite a los usuarios encontrar su posición a unos pocos metros o menos en el servicio de la Tierra, mientras que otros usuarios pueden extraer una señal de tiempo extremadamente precisa.

Conceptos básicos de SatNav GNSS

El concepto básico detrás de los sistemas de navegación por satélite o GNSS es que las señales se transmiten desde los satélites en el espacio y son recibidas por los receptores en la superficie terrestre o cerca de ella. Utilizando el tiempo es posible determinar la distancia desde cada satélite y, por tanto, utilizando un proceso de triangulación y un conocimiento de las posiciones de los satélites, se puede determinar la posición en la Tierra.

Todos los satélites envían información de tiempo para que el receptor sepa cuándo se envió el mensaje. A medida que las señales de radio viajan a la velocidad de la luz, necesitan un tiempo muy corto pero finito para recorrer la distancia desde el satélite hasta el receptor. Los satélites también transmiten información sobre sus posiciones. De esta forma, el receptor puede calcular la distancia del satélite al receptor.

Los satélites en un sistema SatNav o GNSS generalmente orbitan en una órbita terrestre media. Normalmente hay tres órbitas, cada una de las cuales tiene cuatro satélites operativos. Esta configuración proporciona suficientes satélites a la vista para que cualquier usuario de tierra tenga suficiente para obtener una posición precisa. Obviamente, esto solo puede ocurrir si el usuario no está protegido por edificios altos, etc.

El uso original del primer GNSS llamado GPS fue para uso militar, y este sigue siendo uno de los principales impulsores de su funcionamiento. Sin embargo, a los usuarios domésticos y comerciales también se les permite el acceso, aunque puede que no tenga la misma precisión.

Las señales de los satélites GNSS a menudo se transmiten en la banda L alrededor de 1500 MHz, y aunque las señales recibidas son débiles, las técnicas avanzadas utilizadas permiten a los receptores captar los datos en la Tierra.

Los satélites están controlados con un grado de precisión extremadamente alto, pero las estaciones terrestres. Estos están ubicados en todo el mundo en puntos estratégicos, de modo que se puedan recibir datos de estado y se puedan aplicar datos de corrección, y los satélites controlados desde la Tierra.

Las órbitas de los satélites GNSS SatNav están estrictamente controladas porque los errores en su órbita se traducirán en errores en las posiciones finales. Las señales horarias también están estrictamente controladas. Los satélites contienen un reloj atómico para que las señales horarias que transmiten sean muy precisas. Aun así, estos relojes se desviarán ligeramente y, para superar esto, se utilizan señales de estaciones terrestres para corregirlo.

Para la mayoría de los sistemas GNSS SatNav, se lanzan varios repuestos para que, si un satélite falla, otro pueda entrar en servicio rápidamente.

Los satélites están sujetos a los rigores del espacio exterior y pueden fallar como resultado de muchas causas, incluidas tormentas solares, etc., por lo que es fundamental contar con repuestos que puedan entrar en servicio rápidamente. El sistema GPS NavStar con sede en EE. UU. Tiene 24 satélites activos y una serie de repuestos que dependen de cuántos hayan fallado antes de que se puedan colocar en órbita más reemplazos.

Diferentes sistemas SatNav

Hay varios sistemas GNSS o SatNav diferentes que han entrado en línea o están en proceso de implementación:

  • GPS - Sistema de posición global: GPS es el sistema de navegación por satélite que pertenece y es operado por EE. UU. Consta de hasta 32 satélites en seis órbitas. El número exacto de satélites varía a medida que los satélites más antiguos se retiran y reemplazan. El sistema entró en funcionamiento por primera vez en 1978, aunque estuvo disponible en todo el mundo después de 1994. En vista del tiempo que ha estado operativo, es el sistema más utilizado.
  • Galileo: Galileo es el GNSS desarrollado por la Unión Europea. La capacidad operativa temprana estuvo disponible en 2016 y se espera que alcance la capacidad operativa completa en 2020. El objetivo es que Galileo se utilice en el sistema GPS modernizado con receptores SatNav que combinen las señales de los satélites Galileo y GPS para proporcionar una precisión significativamente mejorada .
  • GLONASS: Las letras GLONASS significan Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema, (GLObal NAvigation Satellite System). Este sistema GNSS SatNav pertenece y es operado por Rusia para proporcionar una radionavegación civil utilizando tecnología satelital. También es utilizado por las Fuerzas de Defensa Aeroespacial de Rusia. El sistema proporciona una cobertura global completa utilizando 24 satélites.
  • BeiDou: El sistema chino BaiDou GNSS o SatNav ha pasado por varias generaciones. El sistema BaiDou-3 constará de 30 satélites en órbita terrestre media y cinco en órbita geoestacionaria. El sistema global completo se completó en diciembre de 2018.

Ver el vídeo: Fundamentos de GNSS 1 (Octubre 2020).