El nuevo servicio Galileo ofrece una precisión de hasta 20 cm

Tras meses de pruebas realizadas por los ingenieros de la ESA en el centro técnico ESTEC de los Países Bajos, el Servicio de Alta Precisión (HAS) de Galileo se ha puesto hoy oficialmente a disposición de los usuarios en la Conferencia Espacial Europea celebrada en Bruselas (Bélgica).

"Galileo no se para aquí", señala Javier Benedicto, Director de Navegación de la ESA. "Este nuevo Servicio de Alta Precisión ofrece una nueva dimensión de precisión a todo aquel que lo necesite, mientras que el Servicio Abierto de Autenticación de Mensajes de Navegación -ya disponible- permite a los usuarios autenticar las señales de Galileo, a medida que hacen uso de él, para minimizar cualquier riesgo de falseamiento. Además, la mejora de la integridad de la señal, introducida el año pasado, reduce el tiempo necesario para el primer posicionamiento y aumenta la solidez general de Galileo.

"El papel de la ESA es supervisar estas actualizaciones fundamentales del sistema Galileo, trabajando conjuntamente con el proveedor de servicios de Galileo, EUSPA, la Agencia de la UE para el Programa Espacial, y su propietario, la Unión Europea. Con el lanzamiento de los restantes satélites Galileo llegarán nuevas mejoras del servicio, a las que seguirá Galileo de Segunda Generación a finales de esta década".

El nuevo mensaje de corrección del HAS está integrado en la banda "E6" de la señal Galileo, a la que normalmente no se accede a través de los teléfonos inteligentes y otros productos del mercado de masas, sino sólo a través de receptores de gama alta. Sin embargo, este mensaje también se transmite por Internet, lo que abre la perspectiva de una mayor adopción por parte de los dispositivos conectados y su desarrollo como norma de servicio abierto en los próximos años.

Ya es el mejor del mundo

El sistema europeo Galileo, que cuenta hasta la fecha con una constelación de 28 satélites y un segmento terrestre mundial, es ya el servicio de navegación por satélite más preciso del mundo, y su Servicio Abierto ofrece una precisión a escala decimétrica. La Unión Europea y la ESA se han asociado para desarrollar Galileo, con la ESA como autoridad técnica (este año la Agencia celebra el 30.º aniversario de su primera investigación en navegación por satélite).

EUSPA dirige este nuevo servicio Galileo a aplicaciones actuales de alta precisión, como la agricultura de precisión, la prospección de recursos, los estudios terrestres e hidrográficos, así como a sectores emergentes como la robótica, la conducción autónoma de automóviles, trenes, barcos y drones y los juegos y el marketing de realidad aumentada, e incluso el vuelo en formación de satélites.

"Con este nuevo Servicio de Alta Precisión, Galileo se convierte en la primera constelación capaz de proporcionar un servicio de alta precisión global y directo a través de la señal del espacio y de Internet", comenta Rodrigo da Costa, Director Ejecutivo de EUSPA. "Esta nueva función de Galileo fomentará la innovación en muchos sectores downstream".

Mantener Galileo en marcha

El principio básico de Galileo es sencillo. Los satélites en el espacio transmiten señales que incorporan una medición del tiempo de gran precisión, exacta hasta unas milmillonésimas de segundo. Un receptor capta las señales de cuatro (o más) satélites Galileo y mide el tiempo que tarda en llegar cada señal. A continuación, convierte estos valores de tiempo en distancia multiplicando las cifras por la velocidad de la luz. Después, el receptor comprueba las distancias de todos los satélites para determinar su ubicación en la superficie terrestre (o por encima de ella).

Pero, en la práctica, tanto las órbitas de los satélites como los relojes atómicos de a bordo que mantienen la hora de las señales tienden a sufrir deriva. Y las señales pueden experimentar distintos niveles de ligero retraso debido a las interferencias de la "ionosfera", un segmento eléctricamente activo de la atmósfera terrestre.

Para mantener el sistema en marcha, una red mundial de estaciones sensoras de Galileo realiza un seguimiento continuo de los satélites y sus señales. Sus datos se utilizan para acumular una serie de correcciones que se envían a los satélites Galileo para que las incorporen a sus señales de navegación cada 100 minutos aproximadamente. 

Hay que imaginarse Galileo como un único reloj de escala planetaria, diseñado para ser lo suficientemente preciso como para identificar y señalar cualquier error que se produzca con el tiempo.

Correcciones más rápidas para una mayor precisión

El nuevo HAS mejora aún más este rendimiento mediante el uso de un generador de datos de alta precisión situado en el Centro Servicios GNSS de Madrid (España), que genera correcciones adicionales para Galileo y para los satélites GPS estadounidenses. Estas correcciones se transmiten a los receptores compatibles en tiempo real a través de la señal del satélite Galileo, recogidas en un único mensaje de 448 bits por segundo, una capacidad única de la configuración de la señal Galileo, cuidadosamente diseñada. 

"En comparación con el Servicio Abierto Galileo, las correcciones están disponibles muy rápidamente y con mucha frecuencia, con una actualización para las órbitas de los satélites cada 30 segundos y para los relojes de los satélites cada 10 segundos", explica Daniel Blonksi, ingeniero de rendimiento del sistema Galileo de la ESA. "Y el mensaje de corrección del HAS está diseñado de tal manera que los receptores compatibles pueden beneficiarse de los múltiples satélites que lo emiten, para reconstruir el mensaje global muy rápidamente".

Está previsto que el nuevo servicio de alta precisión tenga dos niveles de servicio. Nivel de Servicio 1: ya disponible. Corrige los errores de órbita y de reloj de los satélites, así como los "sesgos" de señal internos propios de cada satélite de la constelación que, una vez conocidos, pueden permitir una precisión aún mayor mediante comparaciones directas de sus fases de señal. 

Nivel de Servicio 2: previsto para su despliegue en toda Europa. Combinará éstas con correcciones ionosféricas adicionales, posibles gracias al uso de estaciones terrestres adicionales para las que la ESA está adecuando la infraestructura.

Acerca de Galileo

Galileo es actualmente el sistema de navegación por satélite más preciso del mundo y atiende a más de 3000 millones de usuarios en todo el planeta.

La fase de capacidad operativa completa del programa Galileo está gestionada y financiada por la Unión Europea. La Comisión Europea, la ESA y EUSPA (la Agencia de la UE para el Programa Espacial) han firmado un acuerdo por el cual la ESA actúa como autoridad principal de diseño y desarrollo de sistemas en nombre de la Comisión y EUSPA como responsable de explotación y operación de Galileo/EGNOS. «Galileo» está registrada como marca en la base de datos de la Oficina de Propiedad Intelectual de la Unión Europea (n.° 002742237).