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Navegación Satelital

by | Técnica Náutica

Eran las 17:00. La voz metálica del altoparlante de estribor anuncia:

“La fuerza del viento actual es de grado 3 Beaufourt y su ángulo real es de 67,8º desde babor. Hay una corriente de 0,04 nudos desde una dirección de 36º por estribor. El abatimiento de ambos componentes está corregido por la pala del timón que se encuentra formando un ángulo medio de 2,3º a estribor.”

“La velocidad real es de 5,73 nudos. La distancia al objetivo es de 27,12 millas. La hora esperada de llegada es: 21:43

La temperatura del agua es de 21,43º centígrados.

¿Desea más datos para su control?”

Alfredo consideró la pregunta. Podía preguntar la previsión meteorológica para la próxima hora, pero decidió arriesgar y

contestó: No, gracias. Información suficiente.(…)

(…)Alfredo soñaba despierto y lamentaba no haber conocido aquellos tiempos en que la navegación era sinónimo de libertad, cuando las travesías se hacían por medio de sextante y estima.

Pero luego llegaron las radios con DSC, los GPS, los seguimientos por satélite para que las autoridades conociesen la situación real del barco y, por fin, los patrones automáticos que, en sustitución de los pilotos automáticos de antaño, gobernaban con el máximo rigor y cumpliendo a rajatabla la legislación vigente

Llegaba el momento del cambio de guardia (…), el altoparlante de babor, lanzó el siguiente mensaje:

“Atención a todos los tripulantes: el radar detecta un eco cuyo rumbo no respeta ni obedece a las reglas de prevención de abordajes. El objeto no es un barco, porque no responde a las llamadas de identificación automática. Se acerca a una velocidad de 7,2 nudos, su rumbo forma un ángulo de 3,3º por babor y es de colisión. Repito: su rumbo es de colisión. Se pone en marcha la situación de emergencia A.”

Alfredo y Manuel se miraron asombrados y excitados. ¡Situación de emergencia A!. Después de atarse sólidamente con los arneses provistos de air-bag, tomaron los prismáticos auto-enfocables y dirigieron la mirada hacia el lugar por donde deberían ver dicho objeto.

¡Es un barco!, dice Alfredo. Pero no es posible. Viene ciñendo. ¡Y con todas las velas desplegadas!. ¡Con este viento!. El patrón automático nunca habría permitido toda la superficie vélica con un F3. ¡Habría hecho una reducción de trapo del 12,7%, tal y como especifican las normas!

No obstante, lo era. Manuel y Alfredo no daban crédito a sus ojos: una preciosa goleta de madera, con todas sus velas al viento, vira en el último instante para ceder paso al velero en el que viajaban nuestros dos amigos.

Sus tres tripulantes, al aire libre, saludan al pasar levantando sus vasos de cerveza.

Uno de ellos fuma un habano. Son los últimos marinos libres. Son los últimos navegantes del pasado.

GPS: La revolución de la náutica

La navegación fue una de las primeras aplicaciones prácticas a las que se destinaron los satélites artificiales de la tierra.

La posibilidad de fijar la posición por medio de un satélite ha significado tal vez el cambio más grande en la navegación desde el descubrimiento de la longitud en el siglo XVIII, o incluso del compás magnético en el siglo XII.

Por primera vez, el navegante puede localizar su posición con precisión en cualquier parte del mundo, en cualquier momento del día o la noche y en cualquier posición meteorológica.

Los receptores GPS son portátiles y ligeros y funcionan con pilas comunes o recargables. Muchos llevan incorporadas cartas electrónicas y pueden conectarse a otros instrumentos o a un ordenador

Podría decirse que ello ha vuelto obsoletos todos los instrumentos y métodos tradicionales de navegación convirtiéndola en la navegación del pasado.

Historia del GPS

El sistema GPS fue desarrollado por el Departamento de Defensa de EE.UU. para simplificar y mejorar la navegación militar y civil.

El sistema surgió de la “carrera espacial” con la Unión Soviética durante la década de 1950

La marina de los EE UU comenzó a utilizar el sistema Transit en 1964. Este sistema se abrió al uso civil en 1967.

Utilizaba 5 satélites que orbitaban alrededor de la tierra; su alcance era mundial, pero el período de localización era intermitente y, en algunos casos, muy largo.

En 1973, el departamento de defensa de los EE UU lanza el Sistema de Posicionamiento Global Navstar (GPS) que es en la actualidad el sistema de navegación por satélite más utilizado.

Los rusos por su parte también desarrollaron un sistema GPS llamado  GLONASS.

Más recientemente, la Unión Europea se encuentra desarrollando un sistema de posicionamiento llamado Galileo.

El sistema GPS (Navstar) se encuentra totalmente operativo desde el 8 de diciembre de 1993, cuando la constelación de 24 satélites, 21 operativos y tres en reserva, llegó a estar disponible.

¿Cómo funciona?

Los receptores GPS más sencillos están preparados para determinar con un margen mínimo de error la latitud, longitud y altura desde cualquier punto de la tierra donde nos encontremos situados.

Otros más completos muestran también el punto donde hemos estado e incluso trazan de forma visual sobre un mapa la trayectoria seguida o la que vamos siguiendo en esos momentos.

El sistema GPS utiliza una configuración de 24 satélites, cada uno de los cuáles orbita alrededor de la tierra cada 12 horas a una altitud de unos 19.000 km. Y en seis orbitas, cada una de ellas a un ángulo de 55 grados respecto del plano del ecuador.

Siempre son visibles al menos cuatro satélites, lo que implica que el navegante puede obtener una situación

Que se actualiza constantemente en cualquier momento y sitio del mundo.

El funcionamiento del sistema GPS se basa en el principio matemático de la triangulación.

Cuando el receptor GPS detecta el primer satélite se genera una esfera virtual o imaginaria, cuyo centro es el propio satélite. El radio de la esfera, será la distancia que separa al satélite del receptor. Éste último asume entonces que se encuentra situado en un punto cualquiera de la superficie de la esfera, pero aún no puede precisar en cual.  

Luego calcula la distancia hasta un segundo satélite, se genera otra esfera virtual. La esfera anteriormente creada se superpone a esta otra y se crea un anillo imaginario que pasa por los dos puntos donde se interceptan ambas esferas. En ese instante ya el receptor reconoce que sólo puede estar situado en alguno de esos dos puntos.

En seguida, el receptor calcula la distancia a un tercer satélite y se genera una tercera esfera virtual.

Esa esfera se corta con un extremo del anillo anteriormente creado en un punto en el espacio y con el otro extremo en la superficie de la Tierra. El receptor toma como posición correcta el punto situado en la tierra y ya puede mostrar en su pantalla los valores correspondientes a la latitud y longitud buscada.  

GPS para casi todo

A partir de la aparición del GPS, todos los demás sistemas electrónicos para fijar la posición se han vuelto redundantes.

Su gran precisión permite a las aeronaves volar más próximas unas a otras, con mayor seguridad, y seguir rutas más directas.

Las flotas pesqueras utilizan el GPS para localizar las mejores zonas de pesca.

En los sistemas de navegación para automóviles, se combina la tecnología del GPS con visualizaciones de mapas móviles.

Los exploradores y excursionistas utilizan relojes con receptores de GPS incorporados.

Sistemas de rastreo de GPS dirigen a los vehículos de emergencia, coordinan el transporte público y despachan taxis y camiones de reparto.

El GPS también combina una gran variedad de actividades comerciales, desde transacciones financieras hasta distribución eléctrica.

¡Por el poder del GPS…!

Aunque está disponible para el uso público, el GPS es una herramienta militar.

Como medida de seguridad, el ejercito de los EE UU desarrollo un sistema de Disponibilidad Selectiva (Selective Availability, SA), que cifraba las señales para distorsionar las posiciones en 100 m (325 pies).

Esto les permitía bloquear con criterio selectivo transmisiones precisas en áreas de conflicto.

El gobierno estadounidense “apagó” la disponibilidad selectiva en el año 2000, aunque la posibilidad de que la vuelva a conectar permanece.

Inevitablemente hay dificultades políticas con la idea de que el transporte civil aéreo y marítimo mundial dependa para la navegación del sistema militar de una única nación.

En Europa por ejemplo, los usuarios de navegación por satélite no tienen otra alternativa que tomar sus posiciones de EE.UU. o de los satélites rusos GLONASS.

De modo que,  la Unión Europea vio la necesidad de que Europa tenga su propio sistema de navegación por satélite.

En la década del 90, la Comisión Europea y la Agencia Espacial Europea se unieron para construir Galileo.

GPS Vs Galileo

Galileo será el propio sistema global europeo de navegación por satélite bajo control civil

Será interoperable con el GPS y GLONASS, los otros dos sistemas globales de navegación por satélite.

Mediante la combinación de sistemas GPS y Galileo, se creará uno más preciso llamado GNSS

El usuario con un solo receptor será capaz de tomar una posición utilizando cualquiera de los satélites de cualquiera de los sistemas y en cualquier combinación.

Se garantizará la disponibilidad del servicio en todas las circunstancias aún las más extremas y se informará a los usuarios en cuestión de segundos de un fallo en cualquier satélite.

Esto será más adecuado para aplicaciones donde la seguridad es crucial, como en el guiar de trenes, coches y el aterrizaje de aeronaves.


No estamos solos, ni lo estaremos más

La utilización de satélites para las comunicaciones de largo alcance ha hecho posibles nuevos procedimientos de búsqueda y rescate, basados en que el barco que pide socorro se contacte primero con un Centro de Coordinación de Salvamento marítimo ubicado en tierra, en lugar de contactar con otro barco.

Este centro de Salvamento luego coordina barcos y aeronaves en la zona para efectuar el rescate.

El sistema denominado Llamada Selectiva Digital (LSD) es una característica fundamental de la infraestructura mundial de radio conocida como SMSSM (Sistema Mundial de Socorro y Seguridad Marítimos) introducido recientemente para ayudar a los barcos en peligro.

Se utilizan varios satélites para las señales se socorro; la señal de SMSSM es activada por varias balizas de emergencia como la EPIRB o RLS y también por el equipo de VHF.

Lic. Florencia Cattaneo

Fuentes:  Manual de Vela; Editorial Paidotribo

Así funciona; Pág. Web

La navegación del Futuro; Epops; Web: La taberna del puerto