El contenido del artículo:
- Conceptos básicos de las comunicaciones por satélite
- Sistemas de construcción
- Ventajas y desventajas
- Dos sistemas
Un automóvil sin conexión por satélite parece un dinosaurio en la realidad moderna. Un navegador que ayuda en terrenos desconocidos, ahorra tiempo gracias a la información sobre atascos, un rastreador GPS que rastrea todos los movimientos e incluso un botón "sos" en caso de emergencia, todas estas son solo algunas de las posibilidades de la tecnología automotriz.
Ahora las esferas de influencia se dividen entre el GLONASS ruso, el GPS (Sistema de Posicionamiento Global) estadounidense y el BeiDou chino, que poco a poco va ganando impulso. La elección de un sistema para su propio automóvil puede estar determinada por motivos patrióticos, o puede basarse en una ponderación competente de las ventajas y desventajas de estos desarrollos.
Conceptos básicos de las comunicaciones por satélite
El propósito de cada sistema de satélite es determinar la ubicación exacta de cualquier objeto. En el contexto de un automóvil, esta tarea se realiza a través de un dispositivo especial que ayuda a establecer coordenadas en el suelo, conocido como navegador.
Los satélites que interactúan con un sistema de navegación en particular le envían señales personales que son diferentes entre sí. Para una definición clara de las coordenadas espaciales, el navegador necesita información de 4 satélites. Por lo tanto, este no es un simple dispositivo de automóvil, sino uno de los elementos de un complejo mecanismo de posicionamiento espacial.
Cuando el vehículo está en movimiento, las coordenadas cambian continuamente. Por lo tanto, el sistema de navegación está diseñado de tal manera que actualice los datos recibidos y recalcule la distancia a intervalos regulares.
La ventaja de los sistemas modernos es que tienen la capacidad de memorizar el diseño de los satélites incluso cuando están apagados. Esto aumenta significativamente la eficiencia del dispositivo, cuando no hay necesidad de volver a buscar la órbita del satélite cada vez. Para los automovilistas que suelen consultar el navegador, los desarrolladores han proporcionado una función de "arranque en caliente": la conexión más rápida posible entre el dispositivo y el satélite. Con un uso poco frecuente del navegador, el inicio será "frío", es decir, en este caso la conexión con el satélite será más larga, tardando de 10 a 20 minutos.
Sistemas de construcción
Aunque el primer satélite de la Tierra fue un desarrollo soviético, al principio fue precisamente GPS americano... Los científicos llamaron la atención sobre los cambios en las señales de los satélites, dependiendo de su movimiento en órbita. Luego pensaron en el método de calcular no solo las coordenadas del satélite en sí, sino también los objetos terrestres que se le atribuyen.
En 1964, se lanzó un sistema de navegación exclusivamente militar llamado TRANZIT, que se convirtió en el primer desarrollo mundial de este nivel. Ella contribuyó al lanzamiento de misiles desde submarinos, pero la precisión de la ubicación del objeto se calculó solo a una distancia de 50 metros. Además, este objeto tenía que permanecer absolutamente inmóvil.
Quedó claro que el primer y en ese momento el único navegante del mundo no podía hacer frente a la tarea de determinar constantemente las coordenadas. Esto se debió al hecho de que, al pasar en una órbita baja, el satélite podía enviar señales a la Tierra solo durante una hora.
La siguiente versión modernizada apareció 3 años después, junto con el nuevo satélite Timation-1 y su hermano Timation-2. Juntos ascendieron a una órbita más alta y se fusionaron en un solo sistema llamado Navstar. Comenzó de la misma manera que un desarrollo militar, pero luego se decidió ponerlo a disposición del público para las necesidades de la población civil.
Este sistema todavía está en funcionamiento, con 32 satélites en su arsenal, proporcionando una cobertura completa de la Tierra. Otros 8 dispositivos están en reserva para algún imprevisto. Moviéndose a una distancia significativa del planeta en varias órbitas, los satélites completan su revolución en casi un día.
Encima sistema GLONASS doméstico comenzó a trabajar en los días de la Unión, una potencia poderosa con mentes científicas sobresalientes. El lanzamiento de un satélite artificial en órbita puso en marcha el trabajo de diseño del sistema de posicionamiento.
Se suponía que el primer satélite soviético, nacido en 1967, era el único suficiente para calcular coordenadas. Pero pronto apareció en el espacio todo un sistema equipado con transmisores de radio, conocido por la población como la cigarra, los militares lo llamaron Cyclone. Su tarea consistía en identificar objetos en peligro, lo que hizo hasta la llegada de GLONASS en 1982.
La Unión Soviética fue destruida, el país estaba en peligro y no pudo encontrar reservas para recordar un sistema de alta tecnología. Todo el sistema incluía 24 satélites, pero debido a dificultades financieras, casi la mitad de ellos no funcionaba. Por lo tanto, en ese momento, en los años 90, GLONASS ni siquiera podía acercarse a competir con el GPS.
Hoy, los desarrolladores rusos tienen la intención de alcanzar y superar a sus homólogos estadounidenses, lo que ya confirma la órbita más rápida de nuestros satélites alrededor de la Tierra. Aunque históricamente el sistema de satélites ruso se quedó significativamente por detrás del estadounidense, esta brecha se está reduciendo de año en año.
Ventajas y desventajas
¿A qué nivel se encuentran ahora ambos sistemas? ¿Cuál de ellos debería ser el preferido por el hombre medio de la calle para sus tareas diarias?
En general, a muchos ciudadanos no les importa qué tipo de navegación por satélite utiliza su tecnología. Ambos están disponibles sin restricciones y sin cobrar a toda la población civil, incluso para su uso en un automóvil. Desde un punto de vista técnico, la compañía de satélites sueca ha anunciado oficialmente los méritos de GLONASS, que es mucho más eficiente en las latitudes del norte.
Los satélites GPS prácticamente no aparecen al norte del paralelo 55 y en el hemisferio sur, respectivamente, al sur. Mientras que con un ángulo de inclinación de 65 grados y una altitud de 19,4 mil km, los satélites GLONASS envían señales excelentes y estables a Moscú, Noruega y Suecia, lo que es tan apreciado por los expertos extranjeros.
Aunque ambos sistemas cuentan con una gran cantidad de satélites en todos los planos orbitales, otros expertos aún le dan la palma al GPS. Incluso con un programa activo para mejorar el sistema ruso, de momento los estadounidenses tienen 27 satélites contra 24 rusos, lo que da mayor claridad a sus señales.
La fiabilidad de las señales GLONASS es de 2,8 m en comparación con los 1,8 m del GPS. Sin embargo, esta cifra es bastante promediada, porque los satélites pueden alinearse en órbita de tal manera que la tasa de error aumentará varias veces. Además, ambos sistemas de satélites pueden comprender esta situación.
Por esta razón, los fabricantes están intentando equipar sus dispositivos con un sistema de navegación dual que recibe señales tanto del GPS como del GLONASS.
La calidad del equipo terrestre que recibe y descifra los datos recibidos juega un papel importante.
Si hablamos de las deficiencias identificadas de ambos sistemas de navegación, se pueden distribuir de la siguiente manera:
GLONASS:
- un cambio en las coordenadas celestes (efemérides) conduce a una inexactitud en la determinación de las coordenadas, alcanzando los 30 metros;
- interrupción de la señal bastante frecuente, aunque de corta duración;
- el efecto tangible de las características del terreno en la claridad de los datos obtenidos.
GPS:
- recibir una señal errónea debido a interferencia multitrayecto e inestabilidad atmosférica;
- una diferencia significativa entre la versión civil del sistema, que tiene capacidades demasiado limitadas en comparación con el desarrollo militar.
Dos sistemas
En total, más de cinco docenas de satélites de ambas potencias mundiales están girando constantemente en órbita. Como ya se mencionó, para obtener coordenadas confiables, una "vista" suficientemente buena de 4 satélites es suficiente. En terreno llano, en la estepa o en el campo, cualquier receptor podrá grabar simultáneamente hasta una docena de señales, mientras que en un bosque o zona montañosa, la conexión desaparece rápidamente.
Por lo tanto, el objetivo de los desarrolladores es garantizar que cada dispositivo receptor sea capaz de comunicarse con tantos satélites como sea posible. Esto vuelve nuevamente a la idea de combinar GLONASS y GPS, que ya se está practicando en América para los servicios de rescate. No importa cómo se desarrollen las relaciones de los estados, la vida humana está por encima de todo, y el chip de sistema dual determinará la ubicación de una persona en problemas con mayor rapidez y claridad.
Esta síntesis también evitará que los conductores no puedan navegar en un terreno desconocido debido al hecho de que el navegador es demasiado lento para establecer una conexión y tarda demasiado en procesar la información. La razón de esto es la pérdida de un satélite debido a una interferencia trivial: un edificio alto, un paso elevado o incluso un camión de gran tamaño al lado. Pero si el navegador del automóvil está equipado con un chip de sistema dual, la probabilidad de que se "congele" se reducirá significativamente.
Cuando esta práctica se generalice, al navegador no le importará el país de origen del sistema, ya que podrá rastrear simultáneamente hasta 40 satélites, lo que le dará un posicionamiento increíblemente preciso.
