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Galileo, el GPS europeo

01/06/2002

Del uso militar al uso civil y comercial en los sistemas satelitales
 

Entre el periodo comprendido entre 2008 y 2020, una red de 30 satélites y estaciones terrestres hará posible la puesta en marcha del sistema de navegación Galileo. Se trata de una aplicación estratégica para Europa que garantizará su autonomía en esta materia con respecto al sistema norteamericano GPS. Asimismo aportará múltiples oportunidades comerciales a las empresas europeas basadas en la explotación de infraestructuras informáticas.

Actualmente, el sistema norteamericano GPS (Global Position System o sistema global de posicionamiento) permite conducir un automóvil hacia un destino desconocido a través de las indicaciones de un mapa o de un sintetizador de voz que indica el camino que hay que seguir. También se puede tripular un barco o un avión o caminar por el monte con un método de localización casi perfecto.

En el futuro, el sistema Galileo ofrecerá a los europeos servicios mucho más sofisticados. Especialmente ideados para uso civil —el GPS fue diseñado para usos militares—, además de otorgar la anhelada autonomía al continente en materia de navegación por satélite. Dispondrá de una gran precisión (tendrá un margen de error de 10 m, similar al del GPS norteamericano), con elevados índices de integridad (fiabilidad), disponibilidad y continuidad.

Asimismo reportará multitud de aplicaciones en sectores tan dispares como la ganadería, la pesca, la minería, el transporte aéreo, ferroviario y marítimo, la meteorología, los servicios de emergencia, la seguridad, el medio ambiente y las flotas de autobuses o camiones.

Por ejemplo, gracias a la implementación en Europa del sistema Galileo, se reducirán las demoras en los aeropuertos. No obstante, se espera que sea utilizado en un 70% para controlar y gestionar el tránsito en tierra. Igualmente, será una herramienta esencial para las compañías de seguros de automóviles, al poder detectar dónde está un vehículo robado o en qué condiciones se produjo un siniestro con víctimas mortales, y entre otras muchas aplicaciones, un caso muy concreto es que se podrá monitorizar en tiempo real las deformaciones del Acueducto de Segovia.

Sin embargo, según explica un informe recientemente publicado por la Comisión Europea, “"el impacto real del posicionamiento por satélite será visible sólo gradualmente, como ha ocurrido con la mayoría de las innovaciones técnicas, a pesar de que muchas de las aplicaciones a las que se puede tener acceso gracias a él ya están disponibles hoy en día”".

También, este informe apunta que “"algunos analistas comparan la radionavegación satelital con el invento del reloj: de la misma forma que hoy en día nadie ignora el horario, en el futuro nadie podrá subsistir sin prestar especial atención a su localización exacta.
 

Génesis del proyecto

La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) aprobó en 1991 el plan de desarrollo de un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) como posible solución para hacer frente al creciente tráfico aéreo. Se decidió que la implantación en el ámbito mundial se efectuaría en dos fases.

En la primera, llamada GNSS-1, aumentaría la precisión de los sistemas de navegación por satélite existentes en aquel momento, el GPS norteamericano y el GLONASS ruso (Global Orbiting Navigation Satellite System). La segunda fase, conocida como GNSS-2, consistiría en un sistema de cobertura internacional y carácter civil mediante una nueva infraestructura de satélites de navegación en órbita.

Dada su importancia estratégica, la Comisión Europea, la Agencia Europea del Espacio (ESA) y la Agencia Europea para la Seguridad de la Navegación Aérea (Eurocontrol) firmaron un acuerdo tripartito para coordinar sus actuaciones. La ESA, como líder técnico de la iniciativa europea, propuso a sus miembros el desarrollo de la contribución europea al GNSS-1, que se denominó Servicio Europeo de Navegación Geoestacionaria (EGNOS, en sus siglas en inglés).

Sus beneficios son numerosos. Aparte de las notables mejoras que proporciona al tráfico aéreo (disponibilidad global, integridad, seguridad, flexibilidad, economía, precisión, etc.), es de gran utilidad para el transporte marítimo y terrestre, tanto por carretera como por ferrocarril. Además, tiene multitud de aplicaciones de valor añadido para la agricultura, pesca, investigación, ocio y deporte.

El EGNOS está siendo desarrollado en paralelo con otros dos sistemas regionales, el WAAS de Estados Unidos y el MSAS de Japón. Los tres tendrán unas prestaciones similares y serán totalmente compatibles e interoperables. Mediante su uso conjunto y con futuras extensiones, se espera poder llegar a proporcionar un servicio uniforme de navegación con cobertura mundial.
 

El programa Galileo de la Unión Europea

La Comisión Europea se interesó por la navegación por satélite dadas las enormes posibilidades que podría ofrecer para multitud de aplicaciones y propuso desarrollar su propio sistema GNSS-2, con infraestructura tanto en órbita como en tierra, que diese autonomía al continente frente al GPS o al GLONASS.

El Consejo Europeo lanzó oficialmente el programa Galileo con su resolución del 19 de julio de 1999. Por su parte, la ESA inició su contribución para su puesta en marcha, bajo el proyecto GalileoSat, en el cual los Estados miembros pueden participar voluntariamente.

De este modo, los países que optaron por formar parte de la iniciativa son Italia, el Reino Unido, Alemania, Francia, España, Bélgica, Suiza, Suecia, Austria, Holanda, Finlandia, Noruega, Irlanda y Portugal. Su interés estratégico y perspectivas de futuro lo hacen muy atractivo a todos los integrantes de la ESA y de la UE y, por lo tanto, no se descarta que se produzcan nuevas incorporaciones.

El proyecto Galileo, que garantizará la autonomía europea en materia de navegación satelital, dará a las empresas de la región grandes oportunidades comerciales e incluirá el despliegue de una constelación de 30 satélites de navegación bajo control civil y cobertura mundial. La planificación se ha establecido en varias fases: definición, desarrollo y validación, despliegue y operación.

En la primera, que empezó en junio de 1999 y finalizó en 2001, se definió el sistema, la organización para su gestión y la viabilidad económica a largo plazo. En la etapa de desarrollo y validación, que ha comenzado a principios de este año y concluirá en 2006, están previstos al menos los tres o cuatro primeros lanzamientos de satélites.

La tercera fase de despliegue de la constelación se extenderá desde 2006 hasta 2008 y a partir de entonces está previsto el último periodo. El pleno funcionamiento del programa, sin embargo, sólo se alcanzará entre 2016 y 2020, cuando funcione la red de los 30 satélites y estaciones terrestres.
 

Financiación y beneficios

La inversión total en el proyecto, que se estima en 3,2 billones de euros, será financiada por la Unión Europea, la ESA y por posibles agentes privados que finalmente se harán cargo de la explotación del sistema. España ha participado en la fase de definición de la iniciativa con 10,23 millones de euros.

Un estudio de la consultora PricewaterhouseCoopers, encargado por la Comisión Europea, cifró en 515 millones de euros los ingresos potenciales de Galileo en el año 2020. El 80% de esa facturación, según este análisis, procedería de servicios de localización personal, prestaciones para la aviación comercial y prospecciones para yacimientos de gas y petróleo.

Este mismo estudio también considera factible que los usuarios acepten pagar por un servicio, que el GPS ofrece hoy día de forma gratuita, sólo si el sistema se encuentra operativo antes de que los estadounidenses perfeccionen su propio programa. En ese caso, Galileo generaría 74.000 millones en beneficios desde 2008 hasta 2020.

El análisis presentado por la Comisión también detalla que "“varios estudios han demostrado ya que el proyecto es económicamente viable. El informe de PricewaterhouseCoopers muestra una razón de costo/beneficio de 4.6, mayor que cualquier otro proyecto de infraestructura desarrollado en Europa".

"Su precio -dictamina el análisis- "equivale a 150 km de una autopista semiurbana o a la construcción de un riel para el túnel de ferrocarril de alta velocidad que unirá Lyon con Turín. Además creará 140.00 puestos de trabajo y generará contratos para servicios y equipamiento por una cifra de 9 billones de euros al año”".

En cuanto a la estimación de crecimiento del mercado de usuarios de este sistema de navegación vía satélite, el estudio de la Comisión Europea además subraya que en 2010 habrá más de 700 millones de consumidores y en 2020 su número superará los 2.500 millones.

Respecto a la participación industrial de las empresas europeas en el proyecto, el contratista principal en la fase de definición de GalileoSat fue Alenia (Italia) y el consorcio Galileo Industries en una segunda fase, con unos contratos de 20 millones y 18 millones de euros, respectivamente.

La estructura que ejecuta tales contratos está constituida por las cuatro grandes compañías del sector espacial en el continente, que a su vez gestionan un complejo árbol de subcontratistas de todos los países participantes en el programa que van asumiendo tareas específicas.

Particularmente, en España es destacable la integración de la empresa Galileo Sistemas y Servicios (GSS) —compuesta por SENER, Alcatel Espacio, EADS-CASA Espacio, GMV, Indra Espacio, Hispasat, y Aeropuertos Españoles y Navegación Aérea (AENA)— con el consorcio Galileo Industries.

La principal fortaleza del país en el devenir de los sistemas de navegación por satélite es consecuencia del temprano y decisivo papel jugado por España en el programa EGNOS, que ha permitido un posicionamiento óptimo de la industria aeroespacial nacional.

Prueba de ello es que ya se ha asegurado el emplazamiento y la operación de importantes instalaciones en la región como la Estación Central Maestra de Control y Procesado; la Estación Terrestre de Navegación; y un Centro de Cualificación y Soporte a la Certificación del Sistema, que se instalarán en el Centro de Control de Torrejón (Madrid); además de las Estaciones Monitoras de Integridad y Telemetría, que se ubicarán en los aeropuertos de Santiago, Palma de Mallorca, Málaga o Melilla y Las Palmas.

Los usos y las aplicaciones

Galileo ofrece servicios de interés general a los que cualquier usuario podrá acceder de manera gratuita. Sus principales aplicaciones serán la navegación en carretera para particulares, la sincronización de redes, los sistemas de información de tráfico y la telefonía móvil. Además, se aportarán datos sobre su fiabilidad, de tal modo que mediante el pago de una cuota por suscripción, el consumidor conocerá inmediatamente cualquier tipo de error del sistema.

Otras aplicaciones pertenecen a los campos de la geodesia, las aduanas, la gestión y regulación del tráfico ferroviario, marítimo y por carretera, el peaje en autopistas, la navegación aérea y naviera, el control del acceso a las ciudades, el transporte de sustancias peligrosas, la minería, la ganadería y la explotación petrolífera.

Hans-Hermann Fromm, director de Aplicaciones de Navegación en la ESA, detalla algunos ejemplos: “"Los conductores de camiones y automóviles podrán evitar las congestiones de tráfico y reducir sus tiempos de viaje entre un 15 y 25%; los servicios de emergencia llegarán más rápidamente al lugar en el que se les requiere; y las compañías serán capaces de posicionar sus vehículos o contenedores, al igual que los vehículos robados o determinadas mercancías en una fábrica”".

Y concluye, "“como consecuencia de la oferta de todos estos nuevos servicios, Galileo impulsará la ciencia y la tecnología europeas, con el desarrollo del oneroso mercado de las aplicaciones derivadas”".
 


Los sistemas veteranos: GLONASS y GPS

Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) proporcionan información de posicionamiento tridimensional y tiempo. Es un requisito que el receptor disponga al menos de cuatro satélites a la vista para poder determinar la posición con la necesaria precisión.

Estos sistemas distribuyen sus mensajes a través de satélites geoestacionarios; el estadounidense GPS (Global Position System) y el ruso GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) fueron desarrollados para satisfacer obligaciones de defensa y, en la actualidad, están controlados mayoritariamente por organizaciones militares.

La fiabilidad de ambos es incierta en regiones de altas latitudes del norte de Europa y su precisión es moderada para aplicaciones que requieren una rápida determinación de la posición. Otra de las desventajas que presentan es que los usuarios no son informados inmediatamente de los errores producidos. En cambio, esto no sucederá en el caso de Galileo.

También será posible recibir su señal en latitudes extremas y presentará un mayor grado de precisión. Por ejemplo, gracias al GPS un usuario puede localizar la calle donde dejó su vehículo, pero el sistema europeo además le informará de la plaza de garaje en la que lo tiene aparcado. A pesar de eso, la Comisión Europea recalca el hecho de la complementariedad de ambas infraestructuras, que aumentarán conjuntamente la precisión y la seguridad —si un sistema falla se podrá confiar en el otro—.

Galileo podrá ser operado simultáneamente tanto con la aplicación rusa como con la norteamericana, lo que significa que el usuario efectuará una localización con la ayuda de cualquier satélite desde el mismo aparato receptor. Por su parte, los otros dos sistemas no son interoperables entre sí.
 

El GPS

El sistema norteamericano GPS, antes llamado NavStar, fue creado en el contexto de la Guerra Fría para dar capacidad de posicionamiento de alta precisión a las fuerzas armadas de los Estados Unidos. Se desarrolló en la década de los setenta y los ochenta promovido y gestionado por su departamento de Defensa, alcanzando su máximo nivel de utilización militar por las fuerzas armadas aliadas en las guerras del Golfo y de Kosovo.

Dada su aplicación prioritaria para la defensa y la seguridad, la señal del sistema de alta precisión puede ser degradada intencionadamente reduciéndola para quien no disponga de la autorización adecuada —se trata de un proceso llamado “disponibilidad selectiva”—. El 2 de mayo de 2000 el ex presidente Bill Clinton decidió unilateralmente que la señal de libre acceso del GPS fuera de alta precisión.

No obstante, el departamento de Defensa norteamericano no radia esas señales a ciertos países que considera enemigos para protegerse. En cualquier caso, la posibilidad de la “disponibilidad selectiva” se mantiene latente. Estados Unidos puede volver a reactivar este dispositivo en cualquier momento sin ninguna garantía para el servicio abierto, ya que el GPS no está sometido a un control internacional.

Por otro lado, la aplicación norteamericana se ofrece gratuitamente a los usuarios civiles sin el cobro de tasas directas. Pero está sujeta a variaciones imprevistas, dependiendo de las necesidades del país. Dicho de otra forma, Estados Unidos puede modificar la posición de la constelación de satélites de la que se nutre el sistema e incluso el Pentágono puede interferir la señal civil en cualquier momento si considera que existe un riesgo para sus intereses nacionales.

El nivel de precisión de la señal del GPS que se recibe puede ser suficiente para ciertos usuarios que no requieran hilar fino pero no satisface las necesidades de otros más exigentes, como el sector de la aviación civil. Los aviones necesitan una señal de navegación muy precisa, integridad (saber si la señal que se recibe es fiable o no), continuidad (que haya garantías de recibirla constantemente) y disponibilidad (tener confirmación absoluta de que se va a disponer de ella).

Además, este sector se rige hoy día por un régimen de responsabilidad civil para casos de accidente que establece taxativamente que cada Estado es responsable de los servicios de navegación que se ofrecen en el espacio aéreo de su soberanía. El GPS da servicio en aquellos en los que no es soberano, creándose, entonces, una disfunción.

El sistema ha pasado de ser gestionado exclusivamente en sus orígenes por los militares a ser administrado por una comisión de varias agencias americanas, reunidas en el Interagency GPS Executive Board (IGEB). El objetivo de impulsar también su utilización civil, potenciar la fuerte actividad económica que este servicio está generando y, en última instancia, promover su introducción como sistema estándar mundial de posicionamiento y navegación por satélite en el ámbito internacional.
 

El GLONASS

En la década de los 80, la Unión Soviética inició el desarrollo de su propio sistema de navegación por satélite llamado GLONASS. Hoy es operado y gestionado por las Fuerzas Espaciales Rusas dependientes del ministerio de Defensa. Posee un nivel de precisión de acceso abierto y una alta precisión restringida similar a la del americano.

Durante su vida operativa se han lanzado 77 satélites, aunque, desde 1995 hasta la fecha, el programa ha sufrido retrasos y cancelaciones, por lo que solamente se han puesto en órbita otros seis satélites. Por este motivo, su estado operacional es muy limitado. Con solamente siete satélites operativos en el GLONASS no garantiza, la actualidad, ningún nivel aceptable de servicio.
 


Una nueva batalla: la navegación satelital

Con la puesta en marcha del proyecto Galileo, Estados Unidos se percató de inmediato de las consecuencias militares y económicas que acarrearía y no dudó en desplegar toda la artillería diplomática para intentar frenarlo o controlarlo. Este país ha alegado que la presencia de más de un sistema puede afectar a la seguridad en el mundo.

A lo que Hans-Hermann Fromm, director de Aplicaciones de Navegación en la Agencia Espacial Europea, alega que no es cierto: "“Podemos coexistir con el GPS, con el GLONASS y hasta con un tercer sistema sin que la seguridad se ponga en juego”".

El padre del GPS al ver que por vía política no lograba frenar el programa europeo decidió invertir unos 4.545 millones de euros para que la versión modernizada de su sistema de navegación por satélite esté dispuesta antes de 2007, un año antes de la entrada en funcionamiento de Galileo.

El objetivo es intentar tener posesión de mayores cuotas del mercado. Pero desde el lado europeo, no creen que el GPS sea únicamente un oponente: “"Galileo se presenta como un competidor pero también como un complemento del GPS”", manifestó la comisaria de Energía y Transportes de la UE, Loyola de Palacio. Con lo que también coincide Hans-Hermann Fromm: "“Al coexistir dos sistemas el usuario puede estar seguro de que si uno se daña siempre podrá confiar en el otro. Sólo con la simultaneidad se obtendrán resultados seguros”".

Fuente: Johana Kunin