Los sistemas globales de navegación por satélite, GNSS por sus siglas en inglés, son un producto de la industria espacial sin los que sería difícil imaginarse nuestro modo de vida presente. Prácticamente todas las personas tenemos al menos un receptor satelital, la mayoría en nuestros teléfonos celulares, cuya finalidad es la de ubicarnos en un punto exacto del planeta. Sin embargo, muchos de los usuarios aún no son conscientes de estar empleando esta tecnología de manera cotidiana.
Hacemos uso de los GNSS cuando utilizamos aplicaciones de nuestros teléfonos celulares para pedir comida, trasladarnos, hacer deportes o tener una cita. Por otro lado, los sistemas de posicionamiento son fundamentales para la gestión del tráfico aéreo, la navegación, el transporte terrestre y la agricultura, por poner sólo algunos ejemplos.
Muchos de los usuarios de celulares aún no son conscientes de estar empleando la tecnología GNSS.
Los GNSS están constituidos principalmente por constelaciones de satélites ubicados en la órbita media de la Tierra, a una altitud de alrededor de 20.000 km, que se complementan con infraestructura terrestre y satélites geoestacionarios. En la actualidad existen cuatro sistemas globales de posicionamiento operativos pertenecientes a los Estados Unidos, Rusia, China y la Unión Europea. El GPS de Estados Unidos, el primero en ser desplegado y cuya génesis está justificada con el uso militar, está compuesto por 24 satélites. El sistema europeo Galileo, cuyo diseño y desarrollo es responsabilidad de la Agencia Espacial Europea (ESA), tiene 22 satélites en operación. El sistema GLONASS de Rusia posee 24 satélites operativos y, finalmente, el sistema BeiDou de China completó su despliegue en órbita recientemente con 30 satélites.
A estos cuatro sistemas globales se le suman dos más de alcance regional. Uno de ellos es el sistema QZSS “Michibiki”, de Japón, consistente en 4 satélites que posibilitan la navegación entre los edificios de las grandes ciudades. India, por su parte, desplegó el sistema NavIC a través de 7 satélites que brindan señales de posicionamiento para todo el territorio del país asiático.
En la actualidad existen más de 6.500 millones de dispositivos GNSS a nivel mundial.
La inversión necesaria para el despliegue del sistema europeo Galileo fue cercana a los 10 mil millones de euros, mientras que el despliegue de la constelación GPS de los Estados Unidos fue de 12 mil millones de dólares. El costo de mantenimiento diario del sistema GPS se estima en alrededor de 2 millones de dólares.
El mercado de los GNSS y sus aplicaciones
Según el informe GNSS Market Report publicado en 2019 por la Agencia Europea de Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GSA) existen hoy en día más de 6.500 millones de dispositivos GNSS a nivel mundial. Sólo el mercado que corresponde a los dispositivos y las aplicaciones desarrolladas a partir de ellos (downstream) representó, durante el año pasado, un valor de 150 mil millones de euros a nivel global y 8.100 millones en la región Latinoamérica y Caribe.
Los ingresos por servicios de valor agregado sobre aplicaciones de GNSS sumaron 80 mil millones de euros, las ventas de dispositivos representaron casi 50 mil millones y el resto, cerca de 20 mil millones, fueron responsabilidad de los servicios de aumentación. Se espera que en el año 2029 el mercado downstream GNSS genere ingresos por 325 mil millones de euros, de los cuales 166 mil millones corresponderá a las aplicaciones, un poco más de 90 mil millones a los dispositivos y el resto, cerca de 65 mil millones, a los servicios de aumentación.
Los ingresos generados por las aplicaciones sobre GNSS son el resultado de los beneficios que representa conocer de manera constante la ubicación de un determinado dispositivo, ya sea para soluciones de consumo (aplicaciones de celulares), movilidad terrestre (principalmente transporte automotor), transporte aéreo, navegación, drones, emergencias, transporte ferroviario, agricultura, geomática e infraestructura crítica. El uso de estos sistemas, por ejemplo, genera ahorros millonarios en cuanto a consumo de combustibles gracias a la mejora de la gestión del transporte en sus distintas modalidades.
Sistemas de aumentación
Los sistemas de aumentación representan una forma de mejorar ciertos aspectos de los sistemas GNSS, otorgándoles más precisión, confiabilidad y disponibilidad. Existen sistemas de aumentación basados en tierra (GBAS), en aeronaves (ABAS) y en satélites (SBAS). El sistema SBAS fue desarrollado inicialmente para ser utilizado en la actividad aérea, aunque luego fue adoptado por muchos otros segmentos que comenzaron a requerir una mejor precisión de posicionamiento, tales como la navegación marítima y fluvial, los vehículos autónomos y la agricultura de precisión.
El uso de estos sistemas, por ejemplo, genera ahorros millonarios en cuanto a consumo de combustibles gracias a la mejora de la gestión del transporte.
Actualmente existen cuatros sistemas SBAS operativos y cinco en distintas fases de desarrollo. Los sistemas operativos son el WAAS de los Estados Unidos, que opera en norte y centro América, EGNOS en Europa, MSAS en Japón y GAGAN en India. Los sistemas en desarrollo son el SDCM en Rusia, BDSBAS en China, A-SBAS en África, KASS en Corea del Sur y SOAN en Australia y Nueva Zelanda. Es decir, Sudamérica es una de las pocas regiones del planeta que no tiene un sistema SBAS operativo ni en desarrollo.
Los sistemas SBAS se basan en cargas útiles instaladas en satélites geoestacionarios que transmiten a una determinada área una señal de aumentación que permite lograr precisión de posicionamiento submétrica. Un ejemplo reciente de implementación exitosa de este tipos de sistemas es el caso de la Agencia para la Seguridad de la Navegación Aérea en África y Madagascar, ASECNA, que hace pocas semanas comenzó a transmitir una señal SBAS desde el satélite NIGCOMSAT-1R administrado por el operador satelital estatal Nigerian Communications Satellite.
Sudamérica es una de las pocas regiones del planeta que no tiene un sistema SBAS operativo ni en desarrollo.
El sistema estadounidense WAAS cuenta con una carga útil que entró en operación en el año 2018, alojada en el satélite de comunicaciones Eutelsat-117 West B, operada por Raytheon para la Administración Federal de la Aviación estadounidense (FAA). El segmento espacial del sistema europeo EGNOS tiene cargas útiles instaladas en satélites geoestacionarios tales como el recientemente lanzado Eutelsat-5 West-B, Inmarsat 4-F2 y el SES-5.
La empresa argentina INVAP tiene la capacidad de fabricar satélites geoestacionarios de comunicaciones, siendo el ARSAT-1 y ARSAT-2 los primeros de este tipo fabricados por la compañía rionegrina. Actualmente INVAP está comenzando la fabricación de ARSAT-3, un nuevo satélite de comunicaciones para el operador satelital ARSAT, que deberá lanzarse a la órbita geoestacionaria en 2023. Esta situación plantea un escenario favorable para la evaluación del despliegue de un sistema de aumentación para la región.
GNSS en Argentina y la región
Existen antecedentes de estudios, patrocinados por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), para la implantación de un sistema SBAS para la región denominado Solución de Aumentación para el Caribe, Centro y Sudamérica (SACCSA). Este proyecto atravesó algunas fases de evaluación, aunque no llegó a materializarse finalmente como una solución regional.
Sin embargo, la necesidad y difusión de estos sistemas en la región se hace cada vez más evidente. En este sentido, la GSA, agencia europea encargada de desarrollar y fomentar el uso de sistemas de navegación global, instaló recientemente en Santiago de Chile el Centro de Información Galileo, oficina que tiene como finalidad brindar información y soporte a la industria de navegación por satélite, a los desarrolladores y a los usuarios finales de Argentina, Bolivia, Chile Colombia y Ecuador. La GSA es responsable además de llevar adelante distintas iniciativas para impulsar la innovación en materia de aplicaciones. Las competiciones abiertas para el desarrollo de aplicaciones sobre celulares, que entregan miles de euros en premios, son un ejemplo de esto.
La Argentina no tiene actualmente un organismo que centralice el desarrollo y fomento de la aplicación de esta tecnología.
En nuestro país no existe actualmente un organismo que centralice el desarrollo y fomento de la aplicación de esta tecnología. La Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), antes de los fuertes recortes presupuestarios que sufrió entre 2016 y 2019, impulsó el desarrollo de dispositivos receptores GNSS en conjunto con la Universidad Nacional de la Plata. Como resultado de esta iniciativa se ensayaron prototipos en misiones satelitales y de acceso al Espacio. Otras de las instituciones que demostraron su capacidad para desarrollar esta tecnología es la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Haedo en conjunto con el Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). En este caso, los investigadores lograron desarrollar un receptor GPS modular basado en lógica digital configurable (FPGA). La ventaja de este tipo de receptores reside en que pueden realizarse mejoras a futuro en sus componentes (front end, búsqueda, seguimiento y cálculo de la solución de navegación) según los requerimientos del proyecto particular en que se apliquen.
En este escenario se plantea como una necesidad la tarea de impulsar las aplicaciones sobre GNSS, la definición de una mirada estratégica en cuanto al despliegue de sistemas de aumentación satelital y, por qué no, el estímulo para el desarrollo de dispositivos que puedan ser de utilidad para los requerimientos de distintos proyectos nacionales.
