GNSS Mucho más allá del Mapeo

Sistema que permite la localización geográfica de un punto en cualquier lugar del planeta posee aplicaciones en las más diversas áreas.

Un importante transacción bancaria hecha entre dos instituciones financieras de distintos países no puede contener errores. Los relojes de ambos deben estar sincronizados de modo que la transacción sea efectuada con éxito.

Ese sincronismo se consigue con el uso de sistemas de navegación por satélites, que permiten determinar el tiempo de manera extremadamente precisa, en el orden del nanosegundo.

Esta es una sola de las diversas aplicaciones no usuales del sistema de navegación por satélites, que incluye la navegación marítima, seguridad personal, agricultura de precisión, ocio, aviación civil, medio ambiente, más allá de las conocidas aéreas de levantamiento y mapeo.

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El GNSS (Global Navigation Satellite System) surgió en 1960 con el lanzamiento en los Estados Unidos del primer satélite Transit, utilizado el principio Doppler.Siete años más tarde es lanzado el primer satélite Timation, de la marina americana, y en el año 1978, es puesto el primer satélite GPS, del bloque I.

La evolución de este sistema comporta hechos como el lanzamiento del primer satélite GLONASS, en 1982; el primer procesamiento de datos GPS, hecho en la Universidad de Berna, en 1983; el lanzamiento del primer satélite del Bloque II GPS, en 1989; el inicio del uso del posicionamiento en tiempo real, en 1993, el lanzamiento del primer receptor GPS GLONASS RTK, en 1997; la aprobación del programa Galileo por el Consejo de Transportes de la Unión Europea, en 2003, entre otros.
El GNSS es un sistema que permite la localización geográfica de un punto den cualquier parte del planeta, y engloba los sistemas de navegación actualmente disponibles: GPS, GLONASS y, en un futuro muy cercano, el GALILEO.
Los sistemas GPS y GLONASS son sistemas desarrollados originalmente para el uso militar, los cuales fueron gradualmente incorporados a las aplicaciones de uso civil, mientras el sistema Galileo es desarrollado con una intención estrictamente civil. En el inicio de la década de los 90, la Unión Europea presintió la necesidad de que Europa tuviera su propio sistema de navegación por satélite.
De esa forma, la Comisión Europea y la Agencia Espacial Europea se unieron para construir Galileo.
Cuando esté operacional, el sistema tendrá una constelación compuesta por 30 satélites, a una altitud de 23.616 km, dispuestos en tres órbitas circulares con inclinación de 56° en relación al Ecuador.
Una de sus características es la interoperabilidad con los sistemas GPS y GLONASS, permitiendo que el usuario consiga obtener su localización con el mismo receptor teniendo cualquier combinación de satélites.
El gran número de satélites en combinación con la inclinación de las órbitas permitirá un recubrimiento mismo en las latitudes mayores.
El primer satélite experimental, llamado Galileo System Test Bed (GSTB), tiene pronóstico de lanzamiento para el segundo semestre del 2005.Aun en el 2005 y en el 2006 serán lanzados otros cuatro satélites para validar el sistema espacial y testear las estaciones terrestres. Después de la etapa de validación, los satélites que quedan también serán lanzados, hasta que se alcance la capacidad operacional completa en el 2008.
El sistema Galileo se basa en el desarrollo de EGNOS (European Deostationary Navigation Overlay Service), un proyecto común de la Agencia Espacial, de la Comisión Europea y del Eurocontrol (Organización Europea para la Segurirdad de la Navegación Aérea).

El EGNOS incrementa los sistemas operacionales GPS y GLONASS, y lo convierte disponiles para aplicaciones que exigen la máxima seguridad, como la aviación y la navegación marítima en canales estrechos.El EGNOS consiste en tres satélites geoestacionarios y una red de estaciones terrestres que transmiten una señal conteniendo información sobre la confiabilidad y la presición de las señalesenviadas por el GPS o GLONASS. De ese modo, permite a los usuarios europeos la determinación de sus posiciones con la precisión de 5 metros.El EGNOS es parte de los llamados SBAS (Satellite-Based Augmentation System), que son sistemas regionales, creados justamente para garantizar mayor confiabilidad a las señales recibidas de los satélites.
En los Estados Unidos, la Federal Aviation Administration desarrolló el Wide Area Augmentation System (WAAS), que también recubre la región de Canadá. El Japón esta implementando el MTSAT Satellite-Based Augmentation System (MSAS) la cubrir la zona de vuelo instrumental del país. Estos sistemas, aunque regionales, deben ser compatibles entre sí, de modo que permitan la cooperación internacional.
Todos los sistemas tienen como objetivo básico proveer la posición de un punto, en cualquier parte del mundo, en cualquier momento y bajo cualquier condición climática. Sin embargo, los usos de esta tecnología van más allá del posicionamiento para fines de mapeo.

Las aplicaciones del GNSS son muchas veces interconectadas. La determinación precisa del sincronismo de los relojes tiene, por ejemplo, implicaciones áreas como finanzas y transmisiones de datos.
Las aplicaciones aquí mencionadas no tienen el objetivo de agotar las posibilidades, teniendo en vista que toda la actividad que necesita la localización para aumentar la seguridad, productividad y el retorno financiero, se puede beneficiar de esta tecnología.
Así, las aplicaciones del GNSS pueden ir mucho más allá de lo que alcanza nuestra imaginación.

Personas con necesidades especiales

Hay muchas aplicaciones del GNSS para asistir a la gente portadora de necesidades especiales. Personas ciegas o con dificultades en la visión se pueden beneficiar de esta tecnología usando un dispositivo de voz portátil, como un sistema de navegación disponible en coches.
Ese dispositivo trabaja de dos maneras: para guiar a los usuarios hasta una determinada posición o para informar la posición en que se encuentran.
Los portadores del mal de Alzheimer también pueden sacar provecho de los sistemas de navegación, por medio del uso de PDAs con información con respecto a sus hábitos y trayectos hechos normalmente.
El PDA posee un sistema donde el usuario puede seleccionar una figura con la destinación elegida y flechas direccionales surgen en la pantalla para orientarlo. El sistema recibe la información de la localización del usuario y le informa la manera más fácil de llegar al destino.

Medio Ambiente

El monitoreo ambiental se puede efectuar con el auxilio del GNSS como, por ejemplo, recibir informaciones continuas sobre del desplazamiento de los témpanos, en el eestudio de los movimientos tectónicos y en la predicción de terremotos.
Receptores miniaturizados son implantados en animales para monitorear el movimiento migratorio de las especies amenazadas. Un ejemplo es el proyecto Tamar, que implantó los receptores GPS en los carapachos de las tortugas marinas para controlar sus desplazamientos.

Telecomunicaciones

La integración del GNSS con la telefonía genera una gama de aplicaciones en el posicionamiento, denominado genéricamente de LBS (Location Based Services). Hay dos maneras de integración.
Una de ellas consiste en integrar un receptor en un teléfono móvil y la otra en la utilización de una red de comunicación.
El LBS abarca todos los servicios donde la información sobre la ubicación del consumidor es necesaria.

En este caso, es posible recibir en el teléfono celular informaciones sobre la ubicación de otras personas que utilizan el mismo sistema, informaciones sobre estacionamientos comerciales cercanos a la ubicación del usuario o aun saber la ubicación del propio dispositivo.En Brasil, la empresa Vivo ha lanzado los teléfonos basados en la tecnología gpsOne, de Qualcomm, que utiliza satélites GPS juntamente con estaciones de radio base.En el caso de uso de una red de comunicación, la aplicación del GNSS puede ser utilizada en la determinación precisa del tiempo de sincronización de la red. Eso se logra, en caso que se utilice el GPS, con la determinación del tiempo en el orden del nanosegundo.

Aviación Civil

La navegación por satélite esta siendo ampliamente utilizada en la aviación, de modo de disminuir las deficiencias en la infraestructura del tráfico aéreo.Investigaciones indican un crecimiento anual del 4% en el volumen del tráfico aéreo, que trae como consecuencia el embotellamiento de determinadas zonas de aterrizajes y despegues.
Justo en esas dos etapas del vuelo son necesarias condiciones climáticas adecuadas y la mayor necesidad de las compañías aéreas es lograr operar bajo cualquier condición climática.
Con el auxilio de los satélites geoestacionarios es posible aumentar la precisión del posicionamiento para orientar estas actividades.Del mismo modo es posible utilizar los satélites GPS justamente con otro sistema geoestacionario para auxiliar en el aterrizaje y despegue de helicópteros en condiciones climáticas adversas.
Según la FAA (Federal Aviation Administration), la implementación de esa tecnología trae varios beneficios a la aviación, entre ellos el incremento de la seguridad de los vuelos, rutas más eficientes y optimización y también economía de combustible.Se estima que hasta el año 2010 la flota de vehículos en el mundo alcance 670 millones de coches, 33 millones de autobuses y camiones y 200 milllones de vehículos comerciales. La administración de toda esa flota es un desafio que también puede ser provisto por la navegación por satélite.
Los receptores para la navegación por satélite ya son una realidad en muchos modelos de coches, proveyendo información en tiempo real sobre el tráfico, llamadas de emergencia, sistemas de seguimiento, gestión de flotas, entre otras posibilidades.
Todavía hay la posibilidad del uso de sistemas avanzados, capaces de mejorar la movilización y la seguridad. Esos sistemas, denominados de ADAS (Advanced Dribing Assistance System) pueden avisar al chofer cuando hay un riesgo inminente a aoun asumir el control parcial del vehículo, por ejemplo, reduciendo la velocidad en malas condiciones de visibilidad si el auto se aproxima rápidamente de una curva muy cerrada.Además, el transporte público puede beneficiarse de esa tecnología. Las flotas de autobuses, por ejemplo, pueden ser monitoreadas en tiempo real, verificando áreas de líneas sobrepuestas o con déficit de vehículos.

Seguridad Civil

Crisis y situaciones de emergencia necesitan del esfuerzo conjunto de varias organizaciones, muchas veces en situaciones ambientales críticas.
En casos de terremotos, inundaciones, derrumbes de tierra e incendios forestales, la infraestructura del transporte y de la comunicación puede estar indispuesta, una vez que los cambios y las líneas de energía posiblemente estarán dañadas o destruídas.

Las operaciones de rescate se basan enla coordinación de información en tiempo real de la topografía, mapas de riesgo, posibilidades de fuentes alternativas de energía y agua.
Esa coordinación debe estar proveída de una central de organización de tierra, basada en informaciones anteriores al desastre, integradas con datos actualizados e imágenes de satélite.
Esas informaciones auxilian el desplazamiento de los equipos de rescate con el aterrizaje y el despegue de helicópteros, a través del uso del sistema GPS.

Navegación marítima

La navegación marítima se utiliza cada vez más del posicionamiento por satélite. Los levantamientos baltimétricos, muy importantes para la navegación segura; el posicionamiento de las boyas; la localización de riesgos a la navegación y las cartas marítimas se están ejecutando con el uso de esatas tecnologías.
El auxilio en las operaciones para atracar y hacer maniobras en puertos también es otro punto importante, principalmente en condiciones climáticas adversas.
Por otro lado, las embarcaciones comerciales de pesca utilizan la navegación por satélite para navegar hasta los puntos de pesca y para motorizar las migraciones de los pescados.

Agricultura de Precisión

La agricultura de precisión busca el crecimiento de la eficiencia a través de la gerencia localizada de las labranzas. Se miden el rendimiento, las condiciones del suelo, de la cultura y también se hace el mapeo de la propiedad.
El posicionamiento por satélite torna posible la localización de la maquinaria en el campo durante la cosecha. Si la máquina posee un sensor que detecta la productividad, al final de la cosecha se puede generar un mapa de la productividad.

También es posible integrar un equipo que haga posible el uso de insumos en lugares específicos, con dos variables. Otro uso es la colecta georreferenciada de muestras, para la generación de mapas de distribución de ciertos elementos, como por ejemplo, enfermedades.

Control de estructuras

Edificios muy altos y grandes estructuras, como los diques, están sujetos a deformaciones que necesitan ser monitoreadas. El uso de los receptores GPS, por ejemplo, juntamentecon los acelerómetros, permiten evaluar pequeños desplazamientos causados por la acción del viento en estructuras muy altas.

En el caso de estructuras como diques, es necesario medir con precisión si la estructura está sufriendo el desplazamiento debido a la ejercida por el nivel del agua.

Aspectos del Radarsat-2

Beneficios

Mejoras sobre Radarsat-1

Resolución de 3 metros

Reconocimiento y detección de objetos mejorada apoya una variedad de nuevas aplicaciones incluyendo vigilancia y defensa, extracción de aspectos y mapeo a una escala 1:20.000

Resolución 3 veces mejor

3 modos de polarización

Permite una mejor discriminación reconocimiento de objetos sobre el terreno. Los modos de polarización disminuirán notablemente la necesidad de imágenes multiespectrales.

La información realzada suministrada por los datos polarimétricos, permite a los usuarios alcanzar resultados superiores con una sola imagen, reduciendo la necesidad de adquirir imágenes con ángulos múltiples del Radarsat-1

Rangos de resoluciones, ancho de barridos y ángulos de incidencia

Las opciones de tomar imágenes responden a un amplio rango de aplicaciones y suministran flexibilidad operacional.

Mejoras en la flexibilidad de las adquisiciones permiten a los usuarios establecer mejor sus adquisiciones al gusto del cliente en base a las aplicaciones.

El tiempo de programación será de 12-24 hora para adquisiciones de rutina y de 4-12 horas para adquisiciones de emergencia

La habilidad mejorada de programar rápidamente el satélite. Asegura una entrega oportuna de información a los clientes.

Asignaciones 7 veces más rápida para tareas de emergencia y 3 veces más rápida para tareas de rutina.

Tiempos de revista incrementados

Las mejoradas eficiencias de monitoreo sirven a los clientes operacionales quienes necesitan revistas con alta frecuencia.

La habilidad de visión desde la derecha o desde izquierda significa un monitoreo más amplio.

Procesamiento y entrega rápidos

La mejora en el procesamiento y entrega del producto en tiempo casi-real complementa otros aspectos operacionales del Radarsat-2 (programación rápida, polarización, revistas frecuentes, etc) y mejora las soluciones operacionales.

La velocidad del procesador es altamente incrementada.

Típicamente, tantos como ocho productos de Radarsat-2 pueden ser productos en menos de 90 minutos desde el momento de la recepción.

Exactitud geométrica es incrementada con un GPS localizado a bordo

Suministra una mejor solución al monitoreo operacional para aquellos clientes que requieran un acceso rápido para posicionar exactamente sus productos.

Los receptores de GPS a bordo del Radarsat-2 mejorarán la exactitud geométrica en comparación con el Radarsat-1

Grabadora electrónica

La grabadora electrónica de 300Gb incrementa la flexibilidad operacional y garantiza la adquisición de imágenes en cualquier parte del mundo para ser posteriormente bajadas a una estación terrena

Permite reponer las grabaciones en forma ilimitada a lo largo de la vida del satélite.

Fuente:

http://www.mundogeo.com

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