dimarts, 8 de juny del 2010

Els sistemes de posicionament


Els Sistemes Globals de Navegació per Satèl·lit (o més concretament, de posicionament per satèl·lit també anomenats GNSS per les seues inicials en anglés) ens permeten obtenir la posició d'un receptor passiu relativa a la terra només amb la lectura d'uns senyals rebuts des dels satèl·lits. El receptor recull les senyals sincronitzades enviades periòdicament pels satèl·lits i a través de diferents paràmetres (retard, desfasament, variacions en la freqüència) n'estableix la distància. Coneixent la posició de diversos satèl·lits i coneguda la seva posició es pot determinar, mitjançant tècniques similars a la triangulació, la posició del receptor.
Els receptors sovint incorporen un programari que permet combinar les coordenades rebudes amb mapes de carreteres o rutes marítimes i que faciliten el seguiment de rutes determinades. Alguns receptors fins i tot suggereixen els camins òptims a seguir.
En alguns països fins i tot es combinen les dades rebudes per satèl·lit amb altres canals d'informació (sovint RF d'emissió terrestre) que proporcionen l'estat del trànsit en totes les vies, obtenint de forma automàtica rutes per evitar aglomeracions de trànsit.
GPS és el més conegut d'aquests sistemes de navegació però no és l'únic: GLONASS (per Rússia), EGNOS (operatiu des de l'octubre de 2005) i Galileo (en fase de desenvolupament) per Europa proporcionen també aquest servei oferint noves avantatges respecte el sistema americà GPS.
Un dels inconvenients d'aquests sistemes de navegació és el seu cost. Per garantir una cobertura mínima són necessaris més de 20 satèl·lits, amb tot el cost que això implica. A més, per a poder determinar la posició exacta de cadascun es necessita una sincronía quasi-perfecta dels rellotges (veure rellotge atòmic) d'a bord. Tant GPS com GLONASS proporcionen una baixa fiabilitat en la determinació d'alçades, per tant no són vàlids per a utilitzar-se en aeronàutica com a únic sistema. EGNOS és un sistema de navegació mitjançant satèl·lits geoestacionaris que ofereix, en combinació amb els altres sistemes informació complementària per determinar posicions molt més precises.

Ús militar

L'origen de la navegació per satèl·lit va ser militar. La navegació per satèl·lit permet arribar a una precisió que no s'havia aconseguit fins ara, en els objectius de les arma s, augmentant la seva efectivitat, i reduint danys no desitjats mitjançant armament que es val del senyal dels GNSS que si produïen les armes convencionals. La navegació per satèl·lit també permet que les tropes siguin dirigides i es localitzen fàcilment.

Navegació aèria

La navegació aèria utilitza, dins del concepte de Sistemes Globals de Navegació per Satèl·lits (GNSS) implementat per la Organització d'Aviació Civil Internacional (OACI), els sistemes de posicionament, reconeixent com un element clau en els sistemes de Comunicacions, Navegació i Vigilància que recolzen el control del trànsit aeri (CNS/ATM), així com un fonament sobre el qual els estats poden subministrar serveis de navegació aeronàutica millorats. Els estats que autoritzen operacions GNSS són els responsables de determinar si el mateix satisfà els requisits d'actuació requerits per a aquesta activitat (d'acord a l'especificat per l'OACI) al espai aeri de la seva competència i de notificar als usuaris quan aquesta actuació no compleix amb aquests.

Altres usos civils

Navegador d'una automòbil
Algunes de les aplicacions civils on s'utilitzen els senyals GNSS són les següents:
Ajudes a la navegació i orientació en dispositius de mà per senderisme, dispositius integrats en els automòbil és, camions, vaixell s, etc.
Sincronització.
Sistemes de localització per emergència s.
Geomàtica.
Seguiment dels dispositius usats en la fauna.
Etc

Sistemes de Posicionament per Satèl·lits actuals:

L' NAVSTAR-GPS (Navigation System and Ranging - Global Position System), conegut simplement com GPS, és un sistema de radionavegació basat en satèl·lits que utilitza mesures de distància precises de satèl·lits GPS per determinar la posició (el GPS té un error nominal en el càlcul de la posició d'aproximadament 15 m) i l'hora arreu del món. El sistema és operat per al Govern dels Estats Units per la seva Departament de Defensa i és l'únic sistema de navegació per satèl·lit completament operatiu a data actual.
El Sistema Mundial de Navegació per Satèl·lits (GLONASS) proporciona determinacions tridimensionals de posició i velocitat basades en els mesuraments del temps de trànsit i de desviació Doppler dels senyals de ràdio freqüència (RF) transmeses pels satèl·lits GLONASS. El sistema és operat pel Ministeri de Defensa de la Federació Russa i ha estat utilitzat com a reserva per alguns receptors comercials de GPS.

Sistemes de Posicionament per satèl·lit en projecte:

Galileu és la iniciativa de la Unió Europea i la Agència Espacial Europea, que van acordar desenvolupar un sistema de radionavegació per satèl·lit d'última generació i d'abast mundial propi, que brinda un servei d'ubicació al espai precís i garantit, sota control civil.
Galileu comprèn una constel de 30 satèl·lits dividits en tres òrbites circulars, a una altitud d'aproximadament 24.000 km, que cobreixen tota la superfície del planeta. Aquests estaran recolzats per una xarxa mundial d'estacions terrestres. El primer satèl·lit va ser llançat el 28 de desembre de 2005 i s'espera que el sistema estigui completament operatiu a partir d'aquest any.
Beidou és el nom del GNSS desenvolupat per Xina per al seu propi sistema de navegació. Actualment està en fase de projecte.