Laboratorio de navegación que explora el futuro de Galileo y más allá

José Antonio García Molina, al frente de la sección de Técnicas y Sistemas de Radionavegación de la ESA, explica: “El Nav Lab ha sido fundamental para el diseño y desarrollo de Galileo Primera Generación y es un elemento clave para las actividades en curso de Galileo Segunda Generación. Actualmente estamos desarrollando y evaluando receptores de usuario de prueba para esta próxima generación de satélites, por lo que tenemos que simular las nuevas señales y servicios para los que están siendo diseñados, con señales terrestres 6G y más, brindando cobertura de respaldo”.

Paolo Crosta, al frente de la sección de Validación de Sistemas de Navegación y Segmento de Usuarios Comerciales de la ESA, agrega: “El mismo enfoque fue esencial con Galileo First Generation. Comenzamos a probar nuestros primeros receptores muchos años antes de que la constelación estuviera en su lugar, porque necesitábamos una forma de explorar los beneficios que traerían una vez que estuvieran en su lugar”.

Del Laboratorio de Navegación de la ESA a tu smartphone

ESA laboratorio de navegación está ubicado en una esquina de ESA’s ESTEC centro técnico en los Países Bajos. Su techo es un bosque de antenas que monitorean en tiempo real todas las constelaciones de navegación por satélite del mundo: no solo el Galileo de Europa, sino también el GPS de EE. UU., el Beidou de China, el Glonass de Rusia. Incluso los satélites del sistema regional de satélites Quasi Zenith de Japón, que se asoman desde el otro lado del mundo, son rastreables.

El laboratorio a menudo ha hecho historia en la navegación por satélite, ya que el sitio de la primera solución de posicionamiento de Galileo el 12 de marzo de 2013 y, más recientemente, la inicial corrección de Galileo autenticada y primero Corrección de alta precisión de Galileo – validar un enfoque basado en la actualización continua de las correcciones de posicionamiento integradas en la señal de Galileo.

Además, en estos días el papel del Nav Lab va más allá del propio Galileo para preparar nuevas misiones de navegación de la ESA, incluido el nuevo Constelación de demostración orbital LEO-PNTy el programa claro de luna extender los servicios de telecomunicaciones y navegación a la Luna.

Al mismo tiempo, el equipo ha estado supervisando el rendimiento de Galileo de forma sistemática durante la última década, en paralelo con el Centro de Referencia Galileo al lado, operado por la Agencia de la UE para el Programa Espacial, EUSPA – Operador de Galileo.

El equipo ha podido demostrar una mejora constante a lo largo de los años en el rendimiento del posicionamiento a medida que se añadieron nuevos satélites, estaciones terrestres y mejoras al sistema, desde el posicionamiento horizontal de 10 a 15 m en 2013 hasta la precisión de nivel de metro actual en entornos desafiantes como paisajes urbanos.

Laboratorio de navegación sobre ruedas

“Podemos realizar pruebas para una amplia gama de casos de usuarios”, explica el ingeniero de radiofrecuencia Michelangelo Albertazzi. “Tenemos un par de camionetas móviles para pruebas vehiculares, que generalmente circulan entre aquí y el centro de Róterdam, así como una plataforma de drones y una mochila para peatones. Una de las fortalezas del laboratorio es su versatilidad”.

La capacidad de monitoreo del laboratorio también se extiende por todo el mundo, con su Instalación de monitoreo geodésico y de tiempo que supervisa una red global de estaciones de sensores para una verificación independiente del rendimiento del Sistema global de navegación por satélite (GNSS): la evaluación adecuada de los servicios de navegación por satélite requiere un conocimiento autorizado de los satélites de origen. ellos mismos.

Los teléfonos inteligentes encontrando su camino

Del lado del usuario, hoy en día hay cuatro mil millones de teléfonos inteligentes compatibles con Galileo en usoy el Nav Lab desempeñó un papel fundamental para que eso sucediera.

“A partir de 2013, en cooperación con lo que hoy es EUSPA, comenzamos a realizar evaluaciones de la compatibilidad con Galileo de los receptores GNSS del mercado masivo”, agrega Paolo.

“Esa tarea se extiende hasta el día de hoy, compartida con la Unión Europea Centro Común de Investigación en Italia. Esta interacción es valiosa para ambas partes; los fabricantes tienen una forma de evaluar su desempeño con respecto a los competidores, mientras que nosotros hemos obtenido información sobre las prioridades comerciales. Por ejemplo, la importancia que le dan a lograr una solución inicial rápida, que inspiró la reciente Mejora de I/NAV Galileo.”

Su papel le dio al laboratorio un asiento de primera fila para la admisión del mercado masivo de Galileo. La Comisión Europea puso a disposición los servicios iniciales de Galileo a fines de 2016, después de lo cual el progreso fue rápido. “El primer teléfono compatible con Galileo fue el teléfono inteligente BQ de España; todavía tenemos uno aquí. Galileo ofreció señales de doble frecuencia desde el principio, lo que se convirtió en un gran impulsor, porque el GPS no tenía suficientes satélites de doble frecuencia para que valiera la pena”.

El uso de las dos frecuencias ayuda a reducir los errores de trayectos múltiples (errores debidos a las señales reflejadas en las áreas urbanizadas), además de compensar la interferencia de la ionosfera, la capa eléctricamente activa de la atmósfera terrestre. Después de numerosos modelos de Android, Apple lanzó sus primeros teléfonos inteligentes GNSS de doble frecuencia, el iPhone 14 Pro y Pro Max, el otoño pasado.

Como reflejo del papel fundamental del Nav Lab en la navegación europea, ahora está en marcha un plan de expansión, destinado a duplicar su área total.

Acerca de Galileo

Galileo es actualmente el sistema de navegación por satélite más preciso del mundo y presta servicios a cerca de cuatro mil millones de usuarios en todo el mundo desde que entró en Servicios iniciales. Todos los teléfonos inteligentes vendidos en el Mercado Único Europeo ahora están garantizados con Galileo. Además, Galileo está marcando la diferencia en los campos ferroviario, marítimo, agrícola, servicios de sincronización financiera y operaciones de rescate.

Galileo es un programa emblemático del Programa Espacial de la UE, gestionado y financiado por la Unión Europea. Desde sus inicios, la ESA lidera el diseño y desarrollo de los sistemas espaciales y terrestres, así como la adquisición de lanzamientos. EUSPA (la Agencia de la UE para el Programa Espacial) actúa como proveedor de servicios de Galileo, supervisando el mercado y las necesidades de la aplicación y cerrando el círculo con los usuarios.

Para más información sobre Galileo: https://www.usegalileo.eu/ES/.