Más del 70 % de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos, mares y otras masas de agua. Por eso, no es de extrañar que exista un mercado enorme para las aplicaciones GNSS centradas en usos marinos y marítimos, desde la navegación hasta el seguimiento de activos:
- Navegación de buques y planificación de rutas en mar abierto
- Sistema de Identificación Automática (AIS) y prevención de colisiones
- Servicios de tráfico marítimo (VTS) para la vigilancia costera
- Posicionamiento dinámico para plataformas marítimas y de petróleo y gas
- Operaciones portuarias, atraque y manipulación de mercancías
- El GNSS en las misiones de búsqueda y rescate (SAR)
- GNSS para la pesca, la oceanografía y la investigación marina
Todas esas aplicaciones tienen algo en común: requieren una antena de alta calidad para maximizar la precisión y la disponibilidad. A continuación te indicamos qué debes tener en cuenta.
Cómo orientarse entre las opciones de constelaciones GNSS
A la hora de elegir una antena, una de las primeras cuestiones que hay que tener en cuenta es qué sistema o sistemas GNSS va a utilizar. La respuesta depende, en parte, del lugar en el que se vaya a utilizar la aplicación. Existen seis sistemas GNSS, pero solo cuatro de ellos ofrecen cobertura mundial:
- La constelación del GPS de EE. UU. está formada por más de 31 satélites que orbitan alrededor de la Tierra.
- El sistema chino BeiDou (BDS o Compass) comenzó como un sistema regional, pero ahora ofrece una cobertura mundial completa con 35 satélites.
- El sistema Galileo de la Agencia Espacial Europea quedó plenamente operativo a escala mundial en 2018, con 24 satélites lanzados, además de seis de reserva.
- El GLONASS de la Agencia Espacial Federal Rusa es un sistema global destinado principalmente a proporcionar servicios de posicionamiento en latitudes altas.
Los otros dos sistemas GNSS se centran en ofrecer cobertura regional:
- El Sistema de Satélites Quasi-Zenith (QZSS) de Japón presta servicio en Asia Oriental y Oceanía. Entró en pleno funcionamiento en 2018 con cuatro satélites.
- El IRNSS de la India, también conocido como NavIC, se centra en la India y sus zonas circundantes. Entró en pleno funcionamiento en 2018 con siete satélites.
Si una aplicación marítima requiere una fuente continua y 100 % fiable de informaciónde posicionamiento y/o sincronización, merece la pena considerar un módulo GNSS y un sistema de antenas que admitan múltiples bandas y múltiples constelaciones. (Para obtener más información, consulta «Cómo orientarse entre las opciones de las bandas L1, L2 y L5 para GNSS»).
Otra consideración es la latitud de la aplicación. Si los dispositivos GNSS se encuentran o se desplazan por encima de los 55 grados, la precisión del GPS comienza a verse afectada, ya que sus satélites solo se elevan 45 grados por encima del horizonte. Esto limita la visibilidad de sus satélites. Un sistema de módulo y antena compatible con GLONASS y/o Galileo permite a la aplicación aprovechar las constelaciones cuyas órbitas ofrecen una mejor cobertura en latitudes más altas. (Para obtener más información sobre cómo la latitud afecta a la precisión del GPS, véase«Simulaciones GNSS/INS es de operaciones en latitudes altas»).
Cómo maximizar la precisión, la resistencia y la durabilidad
Una antena multibanda puede ofrecer tres ventajas adicionales, empezando por la preparación para el futuro. Por ejemplo, una aplicación podría tener tanto éxito que resultara rentable ampliarla más allá de su mercado geográfico inicial, por ejemplo, desde el Atlántico hasta la región APAC. Si el módulo y la antena son compatibles con las frecuencias IRNSS y QZSS, ampliar el mercado de la aplicación resultará más rápido, más fácil y más barato que si hubiera que rediseñar el dispositivo con una nueva antena.
Una segunda ventaja es la resistencia frente al bloqueo y la suplantación. Los piratas informáticos, los Estados hostiles y otros atacantes tienen cada vez más en el punto de mira las aplicaciones GNSS, tanto civiles como gubernamentales. Cada constelación cuenta con múltiples señales, cada una de las cuales opera en una frecuencia diferente, lo que puede ofrecer alternativas cuando las señales GNSS principales se ven bloqueadas. (Para más información, véase «Salir de un bloqueo: cómo las antenas GNSS ayudan a frustrar los ataques de bloqueo»).
Por último, una antena multibanda puede aumentar la precisión al permitir que el módulo y la aplicación aprovechen la banda L, en la que se prestan servicios de datos que complementan las señales GNSS para maximizar la granularidad hasta el nivel del centímetro. También conocidos como posicionamiento puntual preciso (PPP), estos servicios de la banda L ofrecen una alternativa económicaa los servicios de corrección cinemática en tiempo real (RTK), lo que los convierte en una opción idónea para aplicaciones que requieren precisión y un coste asequible. La capacidad de admitir servicios de banda L resulta valiosa para una variedad cada vez mayor de aplicaciones marítimas, como los vehículos autónomos en los puertos que transportan contenedores. (Para obtener más información, consulta «Cómo aprovechar la banda L para equilibrar la precisión y la asequibilidad en aplicaciones GNSS» y «Posicionamiento GNSS y RTK de alta precisión»).
¿Qué hace que una antena sea de «calidad marina»?
Ya se trate de agua dulce, como la del Amazonas y el lago Victoria, o de agua de mar, como la del Pacífico, los entornos marinos son muy agresivos para los delicados componentes electrónicos. De ahí la importancia de elegir una antena GNSS diseñada para resistir todo, desde la niebla salina hasta las gaviotas.
Un ejemplo es la Neptune XAHP.30 deTaoglas , una antena resistente, multibanda y multiconstelación. Su carcasa cuenta con la clasificación IP67, lo que significa que está diseñada para proteger la antena en su interior incluso cuando se sumerge hasta 1 metro de profundidad durante 30 minutos. (Para más información, consulta «Cómo miden las clasificaciones IP e IK la durabilidad en el mundo real»). La carcasa de la Neptune tiene forma de cúpula, lo que evita los daños causados por las aves, ya que les resulta incómodo posarse en ella.
Tanto la carcasa como la antena están diseñadas para funcionar a temperaturas comprendidas entre -40 °C y +85 °C sin que se produzca ninguna merma en el rendimiento. Este rango, junto con la compatibilidad con múltiples bandas y constelaciones, hace que el Neptune sea una opción especialmente adecuada para soluciones GNSS con un único número de referencia que se comercializarán en todo el mundo.
El GNSS se ha convertido en una herramienta fundamental para los navegantes modernos, al igual que lo fue el sextante durante siglos. Para obtener más información sobre las antenas, soportes, cables y servicios de ingeniería de Taoglas para aplicaciones marinas y marítimas, visita https://testing.taoglas.com/markets/aerospace-and-defense/naval-application.
