Un sistema global de navegación por satélite (GNSS) consiste en una constelación de satélites con cobertura global, cuyas cargas útiles están especialmente diseñadas para proporcionar posicionamiento de objetos. Para estimar la posición de los objetos, un receptor debe tener al menos cuatro satélites a la vista. Los satélites deben estar en línea de visión, y si hay un mayor número de satélites a la vista es posible realizar una mejor estimación.
Anteriormente, se elegía una combinación de cuatro satélites que ofrecían el mejor rendimiento, pero actualmente los nuevos receptores utilizan varios canales para realizar una mejor estimación de posición.
Las señales transmitidas por los satélites de navegación permiten al usuario estimar la distancia (pseudodistancia) usuario-satélite, llevar algunos datos útiles, ser resistentes a la transmisión a través de la atmósfera e identificar de forma única los satélites.
Uno de los principales impulsores en el diseño de la señal de Galileo ha sido la interoperabilidad con el GPS. Interoperabilidad significa que los receptores tienen que ser potencialmente capaces de manejar ambos sistemas, por lo tanto, ambas señales en el espacio. Como consecuencia, la interoperabilidad debe ser en anchos de banda cercanos, sin interferirse entre sí.
Sistema Europeo de Navegación por Satélite (Galileo)
El sistema Galileo es una iniciativa puesta en marcha por la Comisión Europea (CE) y la Agencia Espacial Europea (ESA). Galileo es un sistema mundial de navegación por satélite propiedad de la Unión Europea que presta servicios mundiales de determinación muy precisa y garantizada de la posición, bajo control civil. La constelación nominal de Galileo comprende un total de 27 satélites, distribuidos por igual en tres planos orbitales inclinados 56° respecto del ecuador.
Hay nueve satélites activos por plano orbital, que ocupan posiciones orbitales de distribución. Tres satélites de reserva (uno por plano orbital) complementan la constelación nominal. Los satélites de Galileo están situados en órbitas terrestres circulares con un semieje mayor nominal de unos 30,000 km y un período de revolución aproximado de 14 horas.
Dada la gran importancia que tendrá en el futuro la navegación por satélite, la ESA planea desplegar nuevas estaciones terrestres experimentales de Galileo (GESS) en diversas zonas, que proporcionen una mejora a la cobertura de la red actual. Añadir nuevas estaciones alrededor del mundo ayudará a mejorar la cobertura, por ejemplo, en la zona del Pacífico.
Para dicho proyecto, la ESA trabaja en sumar a su equipo de trabajo a empresas dedicadas al segmento espacial terrestre que se encarguen del despliegue de las nuevas estaciones receptoras, las cuales apoyen el diseño de la segunda generación de segmento terreno (GSEG) de Galileo; en este se incluyen todos los elementos de control, misión, redes de comunicaciones y monitorización de la seguridad en tierra.
Las compañías desarrollarán el denominado banco de pruebas de la segunda generación del sistema Galileo, lo cual se sumaría a una plataforma de verificación y validación del sistema. El banco de pruebas permitirá la realización de diversas actividades de monitorización, resolución de problemas, desarrollo de prototipos de nuevos servicios y tareas de experimentación relacionadas con el sistema Galileo.
En el presente año 2023, la empresas GMV Aerospace & Defence se perfila como favorita para llevar a cabo las modificaciones necesarias para el control y validación en órbita de la segunda generación (G2G) de los satélites Galileo.
La ESA busca confiabilidad para el desarrollo de diversos elementos clave, como el simulador de radiofrecuencia y los receptores de prueba de las nuevas señales transmitidas por los satélites de segunda generación, así como diversas herramientas para optimización de trayectorias y análisis de misión de la constelación.
Lo interesante del proyecto de despliegue de nuevas estaciones terrestres para la recepción de las señales de los satélites Galileo de segunda generación es que se ha considerado al laboratorio de estación de control satelital ECXSAT, de la Unidad de Alta Tecnología (UAT) de la Facultad de Ingeniería de la UNAM en el Campus Juriquilla, en el estado de Querétaro, para formar parte de la red mundial de estaciones receptoras de la nueva generación (G2G) de satélites europeos de navegación.
La colaboración internacional, científica y tecnológica entre la UNAM, compañías europeas y la Agencia Espacial Europea representará un gran salto en el fortalecimiento de las capacidades de México en el sector terrestre espacial de nueva generación.
El doctor José Alberto Ramírez Aguilar es investigador de la Unidad de Alta Tecnología (UAT), en la UNAM Campus Juriquilla
albert09@unam.mx
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