Hacia el aterrizaje inteligente

Está todavía en fase experimental, pero la base teórica parece lo suficientemente sólida: un nuevo algoritmo aplicado al sistema GPS (Global Positioning System) permite conseguir en tiempo real, y tomando como referencia estaciones receptoras terrestres situadas a distancias de entre 500 y 1.000 kilómetros, una precisión de hasta 10 centímetros. La nueva estrategia, desarrollada por investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña en colaboración con la NASA, abre las puertas al desarrollo de la navegación automatizada y, en especial, de los vuelos comerciales sin tripulación.

La clave del éxito del trabajo desarrollado bajo la dirección de Manuel Hernández Pajares, del grupo de Astronomía y Geomática de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), en colaboración con Oscar Colombo, de la agencia espacial de EE UU, NASA, consiste en el diseño de una estrategia que permite corregir los errores de medida debidos a la composición de la ionosfera (capa alta de la atmósfera).Esta capa suele verse afectada por la radiación solar o incluso por cambios en la actividad del Sol. Estos cambios afectan a la señal emitida por los satélites, lo cual induce a errores cuando se pretende establecer una posición lo más exacta posible.

Receptor terrestre

En el modo de sistema de posición GPS convencional, explica Hernández, el cálculo de la posición se efectúa resolviendo una simple ecuación a partir de las coordenadas dadas por un mínimo de 4 satélites GPS (actualmente hay 24 satélites de este tipo orbitando a unos 20.000 km de altura) y un receptor terrestre, un aparato que puede incorporarse al automóvil, a un avión o a un barco por un coste que apenas supera las 30.000 pesetas. Pero el nivel de precisión se limita a unos centenares de metros, 100 a lo sumo, para aplicaciones civiles y hasta unas pocas decenas de metros en las de tipo militar, las primeras que se establecieron.Para superar este límite, curiosamente impuesto por los responsables militares norteamericanos para prevenir ventajas estratégicas del enemigo en caso de conflicto, se desarrolló en la década pasada el llamado GPS diferencial, impulsado también por la administración estadounidense. De la paradoja administrativa (el dinero del contribuyente se empleaba en restringir su uso por una parte y en ampliarlo por la otra) surgió un nuevo modelo en el cual se toma una estación receptora terrestre como punto de referencia. La precisión aumentó hasta unos pocos centímetros si el usuario estaba situado a menos de 10 kilómetros de la estación. Para distancias superiores, de hasta 1.000 kilómetros, y mediante el uso de aparatos adecuados, la precisión es cercana al metro.

El algoritmo desarrollado en la UPC permite obtener, según los resultados presentados en el reciente congreso del Instituto de Navegación celebrado en Nashville (EE UU), un nivel de precisión cercano a los 10 centímetros tomando como referencia estaciones lejanas, situadas entre 500 y 1.000 kilómetros de distancia.

La mejora ha sido posible gracias a la aplicación de un mecanismo de corrección que permite conocer en tiempo real el estado de la ionosfera y la distorsión que ésta produce en la señal emitida desde los satélites. Dicho mecanismo actúa de forma similar a los tomógrafos médicos, de manera que escanea la ionosfera por pisos o capas. El escaneo o TAC de la ionosfera permite corregir los posibles errores en el cálculo de la posición.

Navegación

Las ventajas que aporta el nuevo método abren, en opinión de Hernández, un sinfín de posibilidades tanto para la navegación de precisión como para determinadas aplicaciones en obras públicas. Entre las primeras destacan las aplicaciones de aviación civil, ya que permitiría los aterrizajes en condiciones de escasa o nula visibilidad y optimizar los márgenes de seguridad en los aeropuertos, aspecto que redundaría en una mayor capacidad, así como los vuelos automáticos sin piloto.En navegación marítima, la aplicación del nuevo sistema posibilitaría la definición de canales seguros de entrada en los puertos; en conducción por carretera, señala Hernández, debería permitir el desarrollo de verdaderos mapas electrónicos de a bordo con planos de ciudades perfectamente referenciados.

Otras aplicaciones posibles son el control de puntos en obras públicas y de tipo cartográfico. Este amplio conjunto de posibilidades se ve potenciado, concluye Hernández, por el hecho de que bastaría con una treintena de estaciones repetidoras de un coste de unos cuatro millones de pesetas cada una, para dar cobertura a todo el continente europeo y una cantidad similar para América del Norte.