El posicionamiento ultrapreciso se abre camino más allá de los límites del GPS
El siguiente paso evolutivo
Empresas e instituciones trabajan en soluciones de orden centimétrico y sin errores para que sueños como el coche autónomo sean realidad
Desde que el Departamento de Defensa estadounidense comenzase el desarrollo del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) en 1973, con una constelación integrada por 24 satélites que entraron en funcionamiento dos décadas después, el impacto de la geolocalización ha alcanzado dimensiones inimaginables. Las aplicaciones militares que motivaron los avances iniciales han dado paso a un amplio abanico de usos en la vida cotidiana de millones de personas. Autobuses que informan de su ubicación para que los pasajeros sepan cuándo llegará a la parada, dispositivos ‘wearables’ que registran la distancia recorrida y el ritmo de carrera, navegadores en los vehículos que indican la mejor ruta para cada destino… los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) constituyen uno de los mayores ejemplos de transferencia de la tecnología espacial a la sociedad en su conjunto.
A la iniciativa americana no tardaron en salirle alternativas. A finales de los 90, la Unión Europea decide dotarse de capacidad propia y lanza el programa Galileo, orientado desde su nacimiento a satisfacer las demandas de la industria de servicios, cuyo número de satélites ya supera la veintena. Rusia, con Glonass, y China, con BeiDou, son las otras potencias con proyectos análogos de alglobal, a los que se suman dos iniciativas de escala regional, IRNSS en India y QZSS en Japón.
Las cifras que se manejan en la industria dan buena cuenta de que estos sistemas son herramientas económicas de primer orden. Se calcula que existen más de 6.500 millones de receptores en el planeta, con la previsión de superar los 10.000 en 2031. El mercado que corresponde a los dispositivos y aplicaciones desarrollados a partir de los GNSS representó, durante el año pasado, un valor aproximado de 200.000 millones de euros, que se prevé que ascenderán hasta los 500.000 millones en los próximos diez años, según un estudio de la Agencia de la Unión Europea para el Programa Espacial (EUSPA).
Este tipo de soluciones se han sofisticado desde sus orígenes hasta hoy. Eduardo Tapias, director y fundador de la GNSS Academy, habla de un perfeccionamiento continuo en los últimos veinte años. «Una de las mejoras ha sido la mayor disponibilidad de satélites y de señales con distintas frecuencias. También se ha progresado en términos de precisión, consiguiendo soluciones globales del orden centimétrico o decimétrico en cuestión de minutos», comenta el experto, perteneciente al Colegio Oficial de
Ingenieros Aeronáuticos de España
(COIAE). Todo ello sin perder de vista la confianza que brindan las soluciones. «Hay aplicaciones que no necesitan esas precisiones, pero sí fiabilidad, es decir, que no se confunda el sistema, y es un aspecto en el que se está trabajando. Recientemente, se han puesto en marcha, por ejemplo, los SBAS (Sistema de Aumentación Basado en Satélites)», repasa.
Nuevas exigencias
A pesar de los avances, fenómenos como la conducción autónoma exigen una mejora de las prestaciones para incrementar la precisión y la protección frente a interferencias. Como subraya el estudio ‘Sistemas globales de navegación por satélite. Evolución y perspectivas futuras’, elaborado por la tecnológica GMV, las señacance les transmitidas en abierto suelen carecer de mecanismos que permitan verificar su autenticidad, lo que hace relativamente sencillo generar réplicas fraudulentas con el objetivo de engañar a aplicaciones tales como las que usan GNSS para datar transacciones financieras o la posición de usuario para tarificar en el caso de peajes.
Ya hay proyectos que tratan de resolver estos problemas. El programa Galileo, por ejemplo, está muy cerca de proporcionar un servicio de autenticación de sus señales, denominado OSNMA, que permite a los receptores GNSS verificar la autenticidad de la información, asegurándose de que los datos que reciben son realmente de Galileo y no se han modificado por un tercero. Y la Comisión
que hay en el vehículo tales como cámaras u odómetros.
Esta tecnología ya está desarrollada, en operación y en servicio, pero desde la firma insisten en que «seguimos investigando y evolucionando la solución para expandir su uso a otro tipo de entornos». En concreto, Rodríguez indica que podría emplearse para drones, maquinaria autónoma industrial o robots que entregan paquetería. Cabe recordar que GMV lleva más de 30 años trabajando en tecnología GNSS y en 2018 ganó un contrato con la Agencia Espacial Europea valorado en 250 millones, el mayor de la historia de la industria espacial española, para el mantenimiento y la evolución del Segmento de Control en Tierra de Galileo.
Los sistemas de posicionamiento global son un pilar esencial para empresas como Thales Alenia Space, elegida por la Comisión Europea para estudiar la viabilidad de un servicio de integridad que complemente el Sistema Global de Navegación por Satélite Europeo de Alta Precisión, con la perspectiva de implementar su uso para los vehículos autónomos. «Hoy en día no existe un sistema que proporcione precisión decimétrica con integridad (garantía en todo momento de que la posición que se brinda al usuario es la correcta), lo cual es una limitación para desarrollar aplicaciones críticas como vehículos autónomos, por ejemplo», aclara Michel Monnerat, director de proyectos avanzados de navegación de la compañía. El objetivo, dice, es desarrollar un nuevo concepto, combinando los servicios de Galileo, así como los servicios de Egnos (sistema regional con cobertura en la UE) y la hibridación con sensores locales para proporcionar información de posicionamiento de alta disponibilidad e integridad a los usuarios. La tecnología aún se encuentra en fase de I+D, si bien Monnerat adelanta que estará madura en unos cinco años.
Precisión milimétrica
La tecnología de navegación por satélite ha despertado el interés de operadores como Vodafone y Topcon Positioning System, conscientes de que una precisión milimétrica es fundamental para que los coches puedan ‘hablar’ con otros vehículos, usuarios de la carretera e infraestructuras, así como para el despegue de los vehículos sin conductor o los robots. Por este motivo, están desarrollando un nuevo sistema de posicionamiento de precisión para el mercado de consumo que localizará dispositivos, maquinaria y vehículos de Internet de las Cosas con un mayor grado de precisión que si se utilizaran solo sistemas GNSS. «Como las señales de los satélites sufren interferencias de la atmósfera, solo se puede obtener una precisión de +-5 m. Utilizando los datos de corrección, se puede reducir esta precisión a +- 10 cm», apuntan desde la teleco.
Los expertos coinciden en que los avances en el ámbito de los GNSS servirán para sectores diversos. «Aviación, marítimo, ferroviario, automoción, drones, agricultura inteligente… todos los que necesiten geoposicionamiento se beneficiarán», concluye Tapias, que cree que las distintas potencias «van a la par». «Todos los continentes están más o menos en la misma página, pero la carrera está ahí y es importante que Europa adquiera un liderazgo en estos temas», defiende Michel Monnerat, de Tales Alenia Space. A lo largo y ancho del globo, la innovación en sistemas de geolocalización continúa.
Automoción, aviación, navegación marítima, drones, internet de las cosas, agricultura... un sinfín de aplicaciones