Sistemas de navegación: GPS vs GLONASS vs GALILEO

Hoy en día estamos muy familiarizados con el sistema GPS. Es un sistema de localización geográfica que ofrece cobertura mundial y es gratuito. Lo utilizamos a diario ya sea en el coche, en el móvil, o incluso en los relojes pulsómetros. Aunque sea el más extendido, no es el único: hace tiempo que Rusia y la Unión Europea decidieron crear sus propios sistemas de navegación para hacer competencia al GPS, que es propiedad de los americanos. En este post compararemos los tres distintos sistemas.

Como el internet, el GPS tiene sus orígenes en el Departamento de Defensa estadounidense. Esta aplicación del Efecto Doppler en los satélites fue enviada al espacio en 1978. No se hizo público hasta 1993. Hasta la fecha, han existido tres generaciones de satélites GPS, con una última actualización motivada por el desarrollo del proyecto Galileo.

GLONASS fue el homólogo del GPS en la Unión Soviética y su primer satélite fue puesto en órbita en 1982. El colapso de la nación también afectó al proyecto, y no fue hasta el año 2001 cuando llegó la modernización del sistema. 15 años y unos cuantos millones de rublos después sólo se ha conseguido lanzar un satélite con éxito, y parece que la supervivencia del proyecto pende de un hilo.

Por último, Galileo es la iniciativa europea para el Global National Satellite Systems (GNSS). Con un desarrollo bastante lento y la puesta en órbita del primer satélite en 2011 es el sistema más joven de los tres. Promete traer la revolución de los sistemas de localización, introduciendo nuevos servicios.

Funcionamiento​

​Básicamente, los tres sistemas de localización tienen el mismo funcionamiento. Cada uno consta de una red de satélites en órbita sobre la Tierra, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie.

Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos.

Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del satélite y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante “triangulación”, la cual se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición.

Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites.

¿Qué es la triangulación?

Un aspecto vital en los sistemas de localización geográfica es la constelación de satélites. Se necesitan como mínimo 4 satélites que sean visibles al receptor para poder calcular su posición. Por tanto, el número y distribución de los satélites en la órbita terrestre determinará la fiabilidad y precisión del sistema. Obviamente, lo ideal sería tener un número infinito de satélites en órbita para ofrecer cobertura a todos los usuarios en todo momento. Sin embargo, el precio medio por cada lanzamiento de satélite ronda los 40 millones de euros, por lo que se ha de encontrar un término medio.

GPS

GLONASS

GALILEO

Número de satélites

32

24

27+3

Planos orbitales

6

3

3

Inclinación plano orbital (º)

55

64.8

56

Radio orbital (km)

26650

14100

23222

Período satélite

12h

11.25h

14.08h

El sistema americano consta de 6 planos orbitales, mientras que el ruso y el europeo tiene sólo 3. Al hablar de precisión, GLONASS es más exacto en los cielos Norteños, mientras que el GPS destaca en los demás lugares. Galileo es todavía un sistema muy joven, pero según las últimas simulaciones ofrece muy buena resolución sobre gran parte de la superficie terrestre excepto en el trópico.

GLONASS en teléfonos móviles​

Aunque es cierto que la popularidad del GPS es superior a la del GLONASS, en los últimos años hemos visto cada vez más inclusión de este último servicio en terminales. Esto, en cierto modo, es debido a que por parte del gobierno ruso se tomaron medidas drásticas para que su servicio de posicionamiento se popularizase, amenazando con subir los impuestos a los terminales que no incluyesen su sistema de geoposicionamiento.

Pese a que puede parecer una medida un poco extrema, lo cierto es que gracias a esto la tecnología GLONASS se ha popularizado mucho últimamente y el principal beneficiario de esto es el usuario, puesto que ya no cuenta solo con un sistema de posicionamiento, sino con dos sistemas que se apoyan mutuamente.

Así pues, y gracias a esta medida, en 2010 se presentó el primer teléfono con GLONASS, siendo el propio Vladimir Putin (primer ministro de Rusia) el encargado de mostrarlo al mundo. Se trataba de un teléfono de ZTE expresamente fabricado con este fin.

GPS y GLONASS trabajan en conjunto para poder conseguir posicionarte de manera más rápida en el lugar donde te encuentres, justificando así su implementación en chips S2, S3 y S4. Y es que hay veces que 3 satélites del GPS, simplemente, no consiguen ubicarte.

Pero no hablamos de sitios recónditos e inhabitados, sino lugares con edificios altos y muchos puntos ciegos que impiden al teléfono tener un tiro limpio para comunicarse con los satélites que corresponda. ¿A quién no le ha pasado?

La mayoría de los teléfonos tiene al sistema ruso como respaldo en caso de no ser exitosa la exploración con GPS, por lo que no tendrás que preocuparte demasiado por el consumo de energía debido a su funcionamiento. Pero cuando lo está, consigue encontrarte con un mínimo margen de error de 2 metros. ¿No es esto genial y espeluznante al mismo tiempo teniendo en cuenta que llevamos el móvil a todos lados?

Ahora, la pregunta que nos hacemos es... ¿Por qué necesitamos teléfonos con un sensor de geoposición más? Bueno, porque muchas veces el GPS no es suficiente, su margen de error es alto para los estándares que exige el mercado y en muchos lugares del planeta resulta ser lento y hasta inexistente.

Y desde esta premisa surge la necesidad de complementar la información satelital recibida por estos canales "convencionales", buscando forma más eficiente y rápida de conseguir ubicarnos en un punto del mapa.

Dado que ya se venía integrando a una serie de otros aparatos de uso profesional, surge la idea -- y necesidad -- de incorporarlo a uno de los aparatos más usados en el mundo: el móvil.

A pesar de no ser una característica muy publicitada, GLONASS ya está presente en gran cantidad de móviles de gama alta.

Sony se encargó muy bien de anunciar que parte de su linea NXT soportaría esta tecnología a la par con GPS, contando con el Xperia S y el Xperia ION entre los elegidos. Apple también la introdujo en su iPhone 4S, mientras que Samsung la agregó silenciosamente en una de las variantes estadounidenses del Galaxy S II y también es parte de las funciones del Galaxy S III.

Parte de la serie Lumia de Nokia -- 710, 800 y 900 -- cuentan con esta tecnología, la línea One de HTC también la integra, Motorola y ZTE también están arriba de esta tendencia, y muchos más están por venir.

Y sus funciones aplicadas a nuevos usos -- una forma distinta de convertirlo en una alternativa real -- son bastante interesantes, e incluyen la supervisión de adultos mayores, niños y personas discapacitadas con algún grado de dependencia de terceros; aunque, de todas formas, este mismo sistema podría servir en caso de emergencias naturales para que servicios de primeros auxilios o seguridad puedan hallarte y atenderte según sea requerido.

Es un hecho que la introducción de este sistema de posicionamiento global es otra de las tendencias que veremos desarrollarse este año de forma más general, ofreciendo una alternativa viable de cara al futuro de las aplicaciones móviles que se valgan de la geoposición para ofrecer un valor agregado a las distintas plataformas que lo incorporen.

¿Y qué hay de GALILEO?​

Como hemos dicho antes, Galileo es el más joven de los tres sistemas, entre otras razones, porque ha tenido un desarrollo muy lento.

Hacia 2005 se lanzó el Giove-A (Galileo in-orbit validation element) como satélite de pruebas. Un año más tarde intentaron lanzar el Giove-B pero por problemas técnicos se tuvo que retrasar. Tras estas pruebas, en 2011 se pusieron en marcha los dos primeros satélites del programa.

Sin embargo, no fue hasta 2013 cuando se hicieron las primeras pruebas para localizar puntos con esta red de satélites. A día de hoy hay cuatro satélites funcionando y el objetivo es lanzar otros 28 de aquí al año 2019. En teoría todo tendría que haber estado listo para el 2015 pero la cosa se ha ido retrasando notablemente.

Dejando la historia de lado y volviendo a la tecnología que hay detrás del proyecto, Galileo será una red de 30 satélites que orbitarán, si todo sale bien, alrededor de la tierra con el objetivo de dar uso civil, es decir, será gratuito y de libre acceso. Eso sí, habrá un modelo de pago con fines comerciales para obtener datos de forma mucho más precisa.

Si hubiera que destacar sólo una diferencia entre Galileo y GPS o GLONASS la respuesta es clara: la precisión. La UE y la Agencia Espacial Europea han recalcado en varias ocasiones que el margen de error a la hora de localizar un punto es de un metro. Además, quiere ofrecer mejor posicionamiento tanto en medidas horizontales como verticales y funcionar mejor en latitudes altas.

Otro punto importante de Galileo es su utilización para uso civil. Una gran diferencia entre los sistemas GPS/GLONASS y Galileo es que el sistema europeo no tiene raíces ni pretensiones militares.

Tanto GPS como GLONASS se utilizan de forma compartida tanto para usos militares como comerciales. Esto significa que cualquier día Estados Unido o Rusia pueden desactivar sus redes para utilizarlas en su propio beneficio para operaciones militares. En resumen: una relación de dependencia u poco complicada, razón por la que Galileo se postula como alternativo muy interesante.

El uso que se quiere dar a esta red va más allá de saber nuestra posición en Google Maps o en cualquier otro servicio en el móvil.

¿Para qué se quiere utilizar Galileo?​

Al ser un satélite destinad al uso civil, su utilización para aplicaciones de seguridad en el mundo de los automóviles, el tráfico aéreo o las redes ferroviarias es crucial. De hecho, se pretende que apra todo lo relacionado con aviación civil se utilice en conjunto con EGNOS, una red que originalmente fue creada también por la Agencia Europea Espacial para servir de apoyo a GPS y GLONASS en territorio europeo.

Oficialmente, Galileo tiene cinco funciones. Por un lado, servir como sistema de navegación abierta para que cualquier persona pueda utilizar siempre y cuando tenga el instrumental necesario. Suena muy técnico pero no hará falta más que un Smartphone para disfrutarlo.

Por último, tenemos todo lo relacionado con rescate, búsqueda y seguridad. Aquí la precisión de Galileo resulta fundamental y es capaz de arcar la diferencia frente a GPS y GLONASS. Además de estos cinco fines también habrá usos secundarios pero de momento la UE y la Agencia Espacial Europea no los han detallado.

En conclusión...​

En vistas al futuro, parece que cada potencia seguirá desarrollando su propio sistema, a pesar de que, en mi opinión, lo ideal sería que todos los países se pusieran de acuerdo en crear un sistema único de geolocalización. Sin embargo, esto implicaría alinear intereses económicos, políticos y estratégicos que jamás estarán del mismo lado.​

About the Author Aitor Iraola

Estudiante de Teleco en Tecnun. Apasionado de la ciencia y nuevas tecnologías. Remero de la Torrekua en mis ratos libres.

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