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22/2/08

“Rastreadores satelitales”

Bienvenidos al Sitio Web www.informanet1.com Director General: Erasmo Martínez Cano… Comentarios y sugerencias: Editor: Erasmo Martínez / Javier Tlatoa ( portal@informanet1.com ) ( erasmocano@gmail.com )

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Hola, que tal espero que la estén pasando muy bien, les saluda su amigo Eduardo, Lalo Feria, quien les agrádese sus mailitos donde me sugieren comentarles varias cosas entorno al cosmos y los satélites que circundan espacio cercano a la tierra esto es en nuestra orbita geo-estacionaria, pues bien primero que todo, déjenme comentarles que existen varias empresas de rastreo y/o monitoreo satelital entre la que destaca Universal de Alarmas; quien cuenta con una gran experiencia en el ámbito del rastreo satelital ofreciendo grandes ventajas.

Ventajas:
Gestión: Es un sistema que permite realizar una gestión de flotas promedio de la información recopilada.
Mayor Control: El sistema (Smartavl) informa y puede enviar comandos justo cuando necesita realizar a sus unidades en movimientos.
Facilidad de Operación: La facilidad de Operación es muy simple y muy eficaz.
Bajos costos de Operación: Nuestra estructura de tarifas así como el precio de las terminales y accesorios son los mejores del mercado y le ofrecen el menor costo y un gran beneficio.

Beneficios.
-Cobertura a nivel nacional.
-Ubicación y dirección del Vehículo.
-Rastreo inmediato del vehículo. En tiempo real.
-Comunicación con el operador.
-Atención inmediata en caso de emergencia.
-Ofreciendo una tarifa plana, con una gran.
Misión que desea
“Ser el grupo de Empresas Especializadas con liderazgo tecnológico y comercial, que satisfaga y supere las necesidades de seguridad automotriz, logística avanzada, monitoreo satelital y en general elementos que fomenten la integridad y operación controlada en sus flotas vehiculares…” ofreciendo una gran.
Seguridad en el que se…
-Incrementa la seguridad de la carga y de los ocupantes.
-Capacidad de transmitir audio des cabina (voz).
-Recepción inmediato de los botones de pánico,. (de secuestro robo paro de motor)
-Control de velocidad y rutas.
-Independencia de otras compañías.
-Opción a coordinar con centro de control de UDA y la recuperación de las unidades con autoridades competentes, en base al…

-Monitoreo de los vehículos y cargas valiosas en tiempo real.
-Opción de detectar aperturas de puertas, encendido y otras funciones.
-selección de puntos de interés.
-Creación de GEO-CERCAS, GEO-PUNTOS y GEO-RUTAS.
-opción a sellar la carga con chapas electromagnéticas.
-Posibilidad de parar el motor en tiempo real, con la única
Misión de…
Ser el grupo de Empresas Especializadas con liderazgo tecnológico y comercia, que satisfaga y supere las necesidades de seguridad automotriz, logística avanzada, monitoreo satelital y en general elementos que fomenten la integridad y operación controlada de sus flotas vehiculares.
Logística.
-Mejora el servicio al cliente final. (Calcula las unidades desocupadas mas cercenasen caso de un siniestro o una descompostura, arribando en menor tiempo para el traslado de de la mercancía).
-Administración de insumos por unidad/flota, programando soluciones operativas.
-.Historial de las unidades de acuerdo a su desarrollo y giro.
-Ahorro en consumibles (Mantenimiento preventivos).
-Permite hacer localizaciones ilimitadas por unidad con una sola tarifa (*) sujeto al contratado.
.-Mejora la eficiencia en el tiempo de respuesta, despacho, rutas y en las operaciones.
-Proporciona soporte ala toma de decisiones sobre los eventos de las unidades
-Evaluación del desempeño de los operadores (reportes operativos)
-Reductor de los costos operativos del vehículo (Uso con autorización, Kilometraje innecesario, tiempos muertos.) Respaldados por su…
Infraestructura que consta de…
-Planta de luz
-Enlaces dedicados redundantes (E1)
.-Servidores de alto desempeño.
-Firewalls/vpn.
-Servidor Proxy para filtrado de contenido.
-Servidor Web/Dns/Correo.
-Switchs + de capa 3 inteligente.
-Desarrolladores de software y hardware.
Para brindarle un mejor servicio atrapando toda señal emitida por los satélites generada por los módulos GPS, por que…
Algo especial vuela por el aire: se trata de nuestros datos. Al menos, están a punto de hacerlo. Por fin se han superado las dificultades técnicas y jurídicas que impedían la creación de redes de alta velocidad por satélite. Ya conocemos los sistemas de banda baja y media, como Iridium, de Motorola, y Direc PC, de Hughes, pero si los comparamos con la promesa de 2 Mpbs, 20 Mpvs e incluso 155 Mpbs cayéndonos del cielo, parecen simples trucos de charlatán. Todo lo que se necesita es una pequeña antena, una pasarela del satélite al ordenador (un pequeño dispositivo) y el servicio propiamente dicho. Lo más probable es que contratemos el servicio por satélite del mismo modo que ahora contratamos el acceso a Internet por medio de un proveedor de acceso (ISP). Así pues, ¿ha llegado la hora de arrojar a la basura nuestras líneas T1 y nuestros dispositivos ATM?. Pues todavía no. Del mismo modo que el teléfono universal Iridium no acabó con la telefonía móvil, los sistemas de banda ancha por satélite no acabarán con las líneas terrestres. Todos los creadores de sistemas de banda ancha por satélite tienen muy claro que estos sistemas complementaran las líneas terrestres, proporcionando servicios de alta velocidad allá donde no exista la infraestructura terrestre y permitiendo una sencilla distribución multipunto de vídeo. Las líneas terrestres de alta velocidad y bajo coste permanecerán. En ese caso, ¿donde encajan estas nuevas redes de datos? La pregunta parece sencilla, y la respuesta también, al menos hasta que comenzamos a profundizar. Al examinar algunos de los principales sistemas en desarrollo, puede determinarse que estos sistemas, aunque ofrecen casi las mismas prestaciones, resultan muy diferentes, y algunas de las más notorias pueden resultar las más difíciles de implementar. Es posible que los sistemas más sobrios puedan tomar la delantera a todos los demás.

EL ANCHO DE BANDA
Las comunicaciones por satélite no son nada nuevo. Desde hace tiempo, puede conectarse un sistema terminal de apertura muy reducida (Very Small Aperture Terminal, VSAT) y contratar tiempo en un satélite. En VSAT declaran que pueden conseguir hasta 24 Mbps en un enlace monopunto, multipunto (multicast, por ejemplo) y hasta 1,5 Mbps en un enlace punto a punto. Unas cifras impresionantes.
Sin embargo según INTELSAT, uno de los principales operadores mundiales de satélite, con VSAT <>. Esto crea un sistema adeudado para comunicaciones preestablecidas, como actualizaciones periódicas de agencias de noticias, pero no resulta tan útil para las conexiones bajo demanda.
Para las redes actuales, se necesitan nuevas tecnologías. Entre ellas, destacan unos haces más enfocados y la tecnología digital de la señal, que juntos pueden incrementar la reutilización de las frecuencias (y, por lo tanto, el ancho de banda) y reducir el diámetro de las antenas de metro a centímetros. Según algunos, también se necesita una gran porción del espectro electromagnético no utilizado. Estos requisitos técnicos comenzaron a alcanzarse en 1993, cuando la NASA lanzó su satélite de tecnología avanzada de telecomunicaciones o ACTS. El ACTS fué pionero en la prueba de un sistema de satélites en órbita terrestre geosincrónica (GEO) totalmente digitales, de haz concentrado y que operaban en la banda Ka (20-30 GHz), capaces de proporcionar un ancho de banda de cientos de mega bits por segundo. En cuanto la NASA demostró que un sistema semejante podía funcionar (ofreciendo tiempo del sistema a las instituciones interesadas), no pasó mucho tiempo antes de que otros se interesaran, y mucho.
ACLARACIONES FÍSICAS
Cuando se trata de satélites de comunicaciones, la porción del espectro radioeléctrico que, utilizarán lo determinara prácticamente todo: la capacidad del sistema, la potencia y el precio. Los términos de frecuencia y longitud de onda se explican de la manera siguiente. Recuerda que la radio viaja en forma de ondas; para simplificar las cosas, imaginemos una onda senoidal. La frecuencia es el número de veces que la onda de radio pasa por un punto dado en un cierto tiempo. La frecuencia es el número de veces que la onda de radio (hertzios, Hz) y sus múltiplos: kilohertzios (KHz), megahertzios (MHz), giga hertzios (GHz), etc. La distancia entre dos crestas se denomina longitud de onda, y se mide generalmente en metros. La frecuencia y la longitud de onda están estrechamente relacionadas: las frecuentes más elevadas implican longitudes más cortas, y viceversa, ¿Por que? Si conocemos el número de crestas que nos llegan en cada segundo y conocemos la distancia entre crestas, podemos conocer la velocidad, ¿no es cierto? Pues bien, la velocidad es constante: las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz ( 300.000 kilómetros por segundo), así que si la frecuencia aumenta, la longitud de debe disminuir y viceversa. Las longitudes de onda diferentes poseen propiedades diferentes. Las longitudes de onda largas pueden recorrer grandes distancias y atravesar obstáculos. Piensa en una radio AM; sintonizada a una frecuencia de 1 MHz, la longitud de onda es de unos 300 metros. Las emisoras de AM pueden captase a distancias mucho mayores que las emisoras de FM, que rondan los 100 MHz ( 3 metros de longitud de onda ). Las grandes longitudes de onda pueden rodear edificios o atravesar montañas, pero cuanto mayor sea la frecuencia ( y por tanto, menor la longitud de onda), más
fácilmente pueden detenerse las ondas. Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas (hablamos de decenas de giga hertzios), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las gotas de lluvia, provocando el fenómeno denominado rain fade. Para superar este fenómeno, se necesita bastante más potencia, lo que implica trasmisores más potentes o antenas más enfocadas, que provocan que el precio del satélite aumente. La ventaja de las frecuencias elevadas (las bandas Ku y Ka) es que permiten a los trasmisores enviar más información por segundo. Esto es debido a que la información se deposita generalmente en cierta parte de la onda: la cresta, el valle, el principio o el fin. En la película Marea Roja, el personaje representado por Denzel Washington, que no me acuerdo ahora como se llamaba, desea verificar un mensaje por medio de la antena de frecuencia extremadamente baja (ELF). Desgraciadamente, la transmisión ELF fue tan lenta que no pudieron recibir el mensaje completo antes de comenzar a pegarse con los malos. El compromiso de las altas frecuencias es que pueden transportar más información, pero necesitan más potencia para evitar los bloqueos, mayores antenas y equipos caros.
SATÉLITES DE BANDA ANCHA



Cyberstar
Celestri
Astrolank
Teledesic
Spaceway
Skybridge
PATROCINADORES
Loral
Motorolla
Lockheed
Bill Gates, Craig MacCraw, Boeing
GM-Hughes
Alcatel con Loral
USO
Video y datos
Video conferencia, voz y datos 1.400 y 35.800
Video, datos, telefonía rural.
Videoconferencia, voz y datos
Multimedia y datos

ALTITUD (en Km)
35.900

35800
700
35800
1450
ESPECTRO
Ku(inicialmente) y Ka
Ka 61 cm
Ka
Ka
Ka
Ku
TAMAÑO DE ANTENA
40 cm (con Ku)
Hasta 155 Mbps en recepción y trasmisión
33-47 inches
25 cm
66 cm
Por determinar
VELOCIDAD DE TRASMISIÓN
400 Kbps (con Ku); más de 30 Mbps ( con Ka)
A partir de 110.000
De 84 a 120 cm
De 16 Kbps a 64 Mbps ( hasta 2.048 Mbps en enlaces simétricos)
Hasta 6 Mbps
De 16 Kbps a 2 Mbps hacia el satélite; de 16 Kbps a 60 Mbps hacia el usuario
COSTE ESTIMADO DE LA TERMINAL DEL USUARIO
120.000 (con Ku); 150.000 (con Ka)
1.950
Hasta 9,6 Mbps
No disponible 150.000
Menos de 150.000
75,000
COSTE DEL SISTEMA (EN MILLARDOS DE PESETAS)
157,5
2002
600
1.350
525
525
INICIO DE OPERACIONES
1998
2002
Finales del 2000
2002
2000
2001
NÚMERO DE SATÉLITES
A determinar para Ku; sobre 3 para Ka
63 de LEO 9 de GEO
9
288
Inicialmente 8
64
METODO DE ACCESO
FDMA, TDMA
FDMA, TDMA
FDMA, TDMA
MF-TDMA, ATDM
FDMA, TDMA
CDMA, TDMA, FDMA,WDMA
COMUNICACIÓN ENTRE SATÉLITES
Por decidir
Si
Si
Si
Si
No

SIGNIFICADO DE LOS NOMBRES DE BANDA
NOMBRE DE BANDA
RANGO DE FRECUENCIAS
BANDA HF
1.8 - 30 MHz
BANDA VHF
50-146 MHz
BANDA P
0.230 - 1.000 GHz
BANDA UHF
0.430 - 1.300 GHz
BANDA L
1.530 - 2.700 GHz
Radio digital de la FCC
2.310 - 2.360 GHz
BANDA S
2.700 - 3.500 GHz
BANDA C
Recepción 3.700 - 4.200 GHz Trasmisión 5.925 - 6.425 GHz
BANDA X
Recepción 7.250 - 7.745 GHz Trasmisión 7.900 - 8.395 GHz
BANDA Ku ( en Europa )
Recepción FSS: 10.700 - 11.700 GHz DBS : 11.700 - 12.500 GHz Telecom : 12.500 - 12.750 GHz Trasmisión:FSS and Telecom: 14.400 - 14.800 GHz; DBS: 17.300 - 18.100 GHz
BANDA Ku ( en Yanquilandia)
Recepción FSS: 11.700 - 12.200 GHz DBS : 12.200 - 12.700 GHz Trasmisión: FSS: 14.000 - 14.500 GHz DBS : 17.300 - 17.800 GHz
BANDA Ka
Aproximadamente 18-31 GHz

LEO CONTRA GEO

Pero el ancho de banda sólo es una mitad de la historia. La otra mitad la constituye la latencia, el tiempo que necesitan los datos para desplazarse desde el punto A al punto B. Aquí es donde las cosas se ponen dificilillas. Está muy bien hablar de los sistemas de satélites de banda ancha ( esta tecnología lleva años utilizándose en los VSAT ), pero cumplir con la promesa de una red de satélites altamente interactiva es aun una paranoia un poco bestia.
Existen algunas aplicaciones para las que el satélite no resulta apropiado, las transacciones de bonos, por ejemplo, son demasiado sensibles a la latencia. Esto es bien cierto aunque parezca un poco fantasmada, vean el sistema GEO se basa en satélites que se colocan a unos 37.300 Km sobre el ecuador y la señal necesita aproximadamente 0,24 seg. en completar el viaje de ida y vuelta, suficiente para dejar frito a Sampras jugando con Agassi uno a cada lado del globo, pero una barbaridad para un ordenador. Con esta latencia inevitable y sin tener en cuenta las provocas por las diversas pasarelas y conversiones que deben sufrir los datos, una conversación telefónica se convierte en una cosilla jodidilla. Toda aplicación interactiva debe ser diferente a la latencia, así que no parece probable que el Bank of Yanquilandia confíe su sistema de proceso de transacciones en línea (OLTP) a un satélite geoestacionario. Dentro de esta categoría, se encuentra no sólo el Astro link, sino también los proyectos Cyberstar, de Loral, Y Spaceway, de Hughes.
La solución es simple: mover los satélites a un órbita más cercana a la superficie terrestre, ya se lo que pensáis diréis: pues que chorrada no, Pues no es la solución pero tiene algún que otro problemilla, veréis con órbitas terrestres de baja altura (LEO) por debajo de los 1.600 kilómetros, estos sistemas ofrecen latencias casi imperceptibles de apenas centésimas de segundo. Y aunque esta tecnología GEO es muy conocida ( de hecho las emisoras de televisión la utilizan desde hace décadas), LEO es muy reciente y presenta nuevos retos, el mayor de ellos es posiblemente que se necesite un ejercito de satélites para conseguir una cobertura mundial dado que lógicamente al estar más cercanos a la tierra la cobertura de terreno que cubren también es menor.
Por si sientes curiosidad por cuanto puede costar una cosa así te diré que el coste de cada uno de los 288 satélites de Teledesic rondará los 3.000 millones de ptas, lo cual significa un humilde desembolso de 864.000 millones de ptas. Una vez que los satélites LEO estén en orbita se presentan nuevas dificultades, en primer lugar la chatarrilla espacial: restos de anteriores misiones espaciales de todos los tamaños velocidades y peligrosidades ( no olvidemos que los satélites LEO orbitan más cercanos a la tierra por lo que se mueven en un radio más corto la extensión total de la circunferencia por la que orbitan es menor y las posibilidades de encontrar basura espacial son , por consiguiente, mayores ). Y eso no es todo además la orbita por la que se moverán los LEO no se encuentra muy lejos de los SISTEMAS TRIPULADOS.
Por si todo esto no te parece bastante hay más, aunque no resulten alcanzados por escombros espaciales o les entre uno en el comedor de la Mir mientras están desayunando cabe la posibilidad de que caigan a la atmósfera. A diferencia de los GEO, que cuando acaban su vida útil se desplazan a una órbita de estacionamiento unos pocos Km más alejada que la normal, los LEO se desintegrarán en la atmósfera, igual que el SkyLab. Aunque la vida de un satélite oscila entre 10 y 12 años, con los LEO debe tenerse en cuenta una política de substitución de satélites. Supongamos que estos retos se han superado, Pues todavía queda más, queda por ejemplo el asunto de seguir la pista y enlazar con esos satélites tan veloces. Un satélite LEO resulta visible durante 18-20 minutos antes de que desaparezca y en el horizonte. Esto complica en gran medida el posicionamiento de la antena y el trabajo para mantener activo el enlace.
El problema de la antena lo resuelve una tecnología denominada Antena de conjunto en fase. A diferencia de una antena parabólica normal, que sigue mecánicamente el rastro del satélite, las antenas de conjunto en fase son dispositivos autodirigidos que contienen diversas antenas más pequeñas que pueden moverse físicamente, por medio de las señales levemente diferentes recibidas por el conjunto de antenas, reduciendo así el desgaste, entre otras ventajillas.
El problema de mantener un enlace activo cuando el satélite desaparece cada media hora se soluciona manteniendo como mínimo dos satélites a la vista en todo momento (muchos LEO pretenden mantener constantemente tres satélites a la vista). El conjunto de antenas es consciente de la posición de todos los satélites e inicia un nuevo enlace antes de cortar el existente con el satélite de poniente. En la jerga de los satélites, a esto se le llama (make before break) .
Todos los LEO deben superar estas dificultades, y varios de ellos deben afrontar algunas más ( si la constelación de satélites utiliza el direccionamiento entre ellos, por ejemplo) El problema radica en cómo obtener una señal de la huella de un satélite y colocarla en la del otro. En otras palabras, si un usuario de LEO en Nueva York desea comunicarse con otro en Moscú el sistema LEO debe determinar la manera de direccionar la señal.
Si el sistema es un vaso comunicante, los satélites no necesitan ser demasiado inteligentes. El satélite LEO sobre Nueva York dirigirá la señal a una estación terrestre, que la direccionará a través de líneas terrestres hasta otra estación terrestre cerca de Moscú. Ésta última dirigirá la señal al satélite LEO sobre Moscú, que la entregará al destinatario. Sin embargo, los vasos comunicantes no son buenos. Hay demasiados saltos desde el cielo a la tierra. Y eso nos lleva a la temida latencia, inutilizando la razón principal por la que los LEO son mejores que los GEO. Para evitarlo, algunos sistemas como Teledesic se comunican en una banda de los 40-50 GHz, mientras que Celestri utiliza el láser para los enlaces.
Evidentemente, la desventaja radica en que cada satélite debe disponer de más hardware de comunicaciones y seguimiento ( más inteligencia ) y, por lo tanto, su precio será más elevado que el de un sistema de vasos comunicantes. Del mismo modo, la mejora del rendimiento respecto a un sistema de vasos comunicantes tampoco es espectacular, ya que queda reducida a unas pocas centésimas de segundo. El sistema Skybridge, de Alcatel, también debe afrontar otra serie de retos, ya que ha optado por la banda Ku en lugar de la banda Ka está frecuencia más baja permite al sistema se más asequible en baja órbita. Esto se debe a que Skybridge puede utilizar trasmisores de menor potencia. Sin embargo, la banda Ku está bastante poblada y muchos GEO operan en ella, lo que se traducirá en interferencias cuando los satélites Skybridge se coloquen sobre el ecuador. Tomando los GEO existentes y definiendo una zona inoperativa mínima de más/menos diez grados. Cuando un satélite Skybridge entra en ese arco, apaga los haces culpables y la estación de tierra conmuta a otro satélite. Una solución sencilla.
SEGURIDAD ESPACIAL
Pero una vez superado los obstáculos de la latencia y el ancho de banda ¿no quedan otro pequeño detalle? ¿Y la seguridad? Si nuestros datos van a lanzarse al espacio abierto, ¿no podría sintonizarlos cualquiera con el receptor adecuado?, En teoría sí. Pero las tecnologías de acceso que utilizan estos sistemas, consistentes en una combinación de acceso múltiple de divisiones de tiempo (TDMA), acceso múltiple de divisiones de código (CDMA), acceso múltiple de divisiones de frecuencia ( FDMA ) y un buen montón de protocolos xDMA adicionales, consiguen que resulte al menos tan difícil como interceptar la señal de un teléfono digital. Por otro lado, muchas de las redes ofrecerán algún tipo de seguridad interna, ¿De qué tipo? Bien, esto no está tan claro. De todos modos operaciones como transacciones delicadas, distaran de ser realizadas por Internet hasta que no halla una solución más clara al problema, un buen sistema de codificación personalizada podría ser esta respuesta Quien sabe?.
¿EL CIELO SOBRE NUESTRAS CABEZAS ?
Una manera sencilla de diferenciar los diversos sistemas de satélites es por la altura a la que se encuentran. También es un factor clave para determinar cuántos satélites necesita un sistema para conseguir una cobertura mundial y la potencia que deben tener. Si una antena puede cubrir 15 grados y el satélite se encuentra a 300 Km, por ejemplo, al área de cobertura será mucho menor que si se encuentra a 30.000 Km. Sin embargo, la potencia necesaria para emitir desde 300 Km es muy inferior a la necesaria para emitir desde 30.000 Km. Hay 4 términos básicos para describir las diversas altitudes:
GEO - Abreviatura de Órbita Terrestre Geosincrónica. Los satélites GEO orbitan a 35.848 Km sobre el ecuador terrestre. A esta altitud, el período de rotación del satélite es exactamente de 24 horas y, por lo tanto, parece estar siempre sobre el mismo lugar de la superficie planetaria. La mayoría de los satélites actuales son GEO, así como los futuros sistemas Spaceway, de Hughes, y Ciberstar, de Loral. Esta órbita se conoce como órbita de Clarke, en honor al escritor Arthur C.Clarke, que escribió por primera vez en 1945 acerca de esta posibilidad. Por cierto nunca obtuvo la patente que solicitó por descubrirlo primero.
Los GEO precisan menos satélites para cubrir la totalidad de la superficie terrestre al ser geosincrónicos, pero tienen una latencia de 0,24 seg. de transmisión y llegada de señal. Así mismo necesitan órbitas especificas alrededor del ecuador para mantenerse alejados unos de otros ( unos 1600 Km o dos grados ) . La ITU y la FCC ( en EEUU. ) administran estas posiciones.
MEO ( y no es cachondeo ) - Son los satélites de órbita terrestre media, se encuentran a una altura de entre 10.075 y 20.150 Km. A diferencia de los GEO, su posición relativa respecto a la superficie terrestre no es fija. Al estar a una altitud menor, se necesita un número mayor de satélites para obtener cobertura mundial, pero la latencia se reduce substancialmente. Por cierto, en la actualidad no existen muchos satélites MEO, y se utilizan para posicionamiento.
LEO - Las órbitas terrestres de baja altura prometen un ancho de banda extraordinario y una latencial súper reducida. Existen planes para lanzar enjambres de cientos de satélites que abarcaran todo el planeta. Los LEO orbitan generalmente por debajo de los 5.035 Km, y la mayoría de ellos se encuentran mucho más abajo, entre lo 600 y los 1.600 Km. A tan baja altura, la latencia adquiera valores casi despreciables de unas pocas centésimas de segundo.
Tres tipos de LEO manejan diferentes cantidades de ancho de banda. Los LEO pequeños están destinados a aplicaciones de bajo ancho de banda ( de decenas a centenares de Kbps ), como buscapersonas, e incluyen a sistemas como OrbComm. Los grandes LEO pueden manejar buscapersonas, servicios de telefonía móvil y algo de transmisión de datos (de cientos a miles de Kbps ). Los LEO de banda ancha (también conocidos como mega Leo) operan en la franja de los Mpbs y entre ellos se encuentran Teledesic,Celestri y Skybridge.
HALE - Plataformas de gran altitud y resistencia son básicamente aeroplanos alimentados por energía solar o más ligeros que el aire, que se sostienen inmóviles sobre un punto de la superficie terrestre a unos 21 Km. de altura. No se habla mucho de ellos y en la actualidad constituyen fundamentalmente un proyecto de investigación. Un ejemplo de HALE son los globos estacionarios de estudios atmosféricos.






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Sistema de Posicionamiento Global (GPS)Para llevar a cabo levantamientos de alta precisión geodésico-topográficos es necesario utilizar equipos de medición de la tecnología más avanzada, tales como el GPS (Sistema de Posicionamiento Global), con él es posible determinar las coordenadas que permiten ubicar puntos sobre la superficie de la Tierra.
El GPS es un sistema de posicionamiento por satélites desarrollado por el Departamento de la Defensa de los EE.UU., diseñado para apoyar los requerimientos de navegación y posicionamiento precisos con fines militares. En la actualidad es una herramienta importante para aplicaciones de navegación, posicionamientos de puntos en tierra, mar y aire.El GPS está integrado por tres segmentos o componentes de un sistema, que a continuación se describen:
a) Segmento Espacial
Consiste específicamente en los satélites GPS que emiten señal de radio desde el espacio, formando una constelación de 24 satélites distribuidos en 6 órbitas con un período de rotación de 12 hrs., una altitud aproximada de 20 200 km y una inclinación de 55° respecto al plano ecuatorial. Esta distribución espacial permite al usuario disponer de 5 a 8 satélites visibles en cualquier momento.

b) Segmento de control
Es una serie de estaciones de rastreo, distribuidas en la superficie terrestre que continuamente monitorea a cada satélite analizando las señales emitidas por estos y a su vez, actualiza los datos de los elementos y mensajes de navegación, así como las correcciones de reloj de los satélites.Las estaciones se ubican estratégicamente cercanas al plano ecuatorial y en todas se cuenta con receptores con relojes de muy alta precisión.
c) Segmento usuario
Lo integran los receptores GPS que registran la señal emitida por los satélites para el cálculo de su posición tomando como base la velocidad de la luz y el tiempo de viaje de la señal, así se obtienen las pseudos distancias entre cada satélite y el receptor en un tiempo determinado, observando al menos cuatro satélites en tiempo común; el receptor calcula las coordenadas X, Y ,Z y el tiempo.
¿Cómo trabaja el sistema GPS para determinar la posición de un punto?
El software instalado en el receptor realiza un primer cálculo de la posición de un punto al captar la señal de los satélites, posteriormente es procesada en una computadora que utiliza un software especial. La posición del receptor se determina a través de una serie de mediciones de pseudos distancias en una época determinada; estas pseudos distancias se utilizan conjuntamente con las posiciones de los satélites al instante de emitir las señales. Los propios satélites emiten los datos de su posición orbital o datos de efemérides que permiten conocer su ubicación y calcular la posición del receptor en la Tierra.
La posición tridimensional del receptor es el punto donde se intersecan pseudos distancias de un grupo de satélites.
Algunos aspectos de la señal GPS
El elemento clave de la precisión del sistema, es el hecho de que los componentes de la señal están controlados por relojes atómicos muy precisos. Los satélites tienen a bordo cuatro normas de tiempo (dos relojes de Rubidio y dos relojes de Cesio). Estas normas de frecuencia altamente precisas, constituyen el corazón de los satélites GPS, produciendo la frecuencia fundamental en la banda L (10.23Mhz). A partir de esta frecuencia fundamental, se derivan coherentemente dos señales, las ondas de portadora L1 y L2, que se generan multiplicándolas por 154 y 120 respectivamente, con lo que producen:
L1=1,575.42Mhz (19 cm)L2=1,227.60Mhz (24 cm)
Estas frecuencias duales son esenciales para eliminar el error causado por la refracción ionosférica.
Las pseudos distancias que se obtienen a partir del tiempo de viaje de la señal, medido desde cada satélite al receptor, emplean dos códigos de ruido pseudos aleatorios (PRN) modulados (sobrepuestos) sobre las frecuencias L1 y L2.
Existen además, dos códigos que viajan a través de dichas frecuencias. El primer código es el C/A (código de adquisición imprecisa), designado también como servicio estándar de determinación de la posición (SPS: Standard Position Service); que se dispone para usos civiles. Este código tiene una longitud de onda de 293.1 metros y está modulado solamente sobre L1, omitido a propósito de L2.
El segundo es el código P (código de precisión), también designado como servicio preciso de determinación de la posición (PPS: Precise Position Service), reservado para uso militar (EUA) y para otros usuarios autorizados. Este código tiene una longitud de onda de 29.31 metros y está modulado sobre ambas portadoras L1 y L2.
Aspectos externos para el buen funcionamiento del GPS
Las características necesarias para lograr una buena precisión de los puntos medidos depende del número de satélites observados o enganchados, de la señal de ruido, elevación de la máscara, línea base, la geometría de la constelación (PDOP: Position Dilution of Precisión) y el tiempo de observación del punto o vértice por posicionar. La temperatura ambiental para la operación es similar en todos los instrumentos GPS con un promedio de -20°C a +50°C.

Navegadores Satelitales y su empleo en la navegación terrestre
El presente trabajo se propone, como objetivo básico, constituir un aporte de experiencias válidas, capaces de complementar el manual técnico de cada navegador, a fin de obtener mejores prestaciones, mediante un conocimiento detallado y práctico de las funciones más utilizadas en la navegación terrestre.
La amplia difusión, entre las unidades de la Fuerza, que han tenido los navegadores satelitales (fundamentalmente los de uso civil), ha provocado la aparición de diversos artículos relacionados con la navegación terrestre que emplea, precisamente, medios satelitales. En esta ocasión, y en consonancia con el tema tratado, nos ocuparemos de cuestiones vinculadas directamente al uso práctico del GPS, y al papel que juegan, dentro del sistema, los diferentes receptores. Al respecto, y en referencia al sistema del cual nos ocuparemos, denominado Sistema de Posicionamiento Global (GPS), digamos que está conformado por tres subsistemas: los satélites, las estaciones terrenas de control y los usuarios, quienes a través de los aparatos adecuados, sólo reciben datos, pero no emiten ninguna clase de mensajes. De allí que los usuarios reciben el nombre puntual de receptores.Aclaremos que para una mejor comprensión del tema –exposición de las diferentes experiencias con los genéricamente denominados GPS- prescindiremos, a veces, del vocabulario esencialmente técnico, de tal modo, que sin caer en incorrecciones referenciales, los principios básicos de este sistema sean comprensibles para todos, especialmente para quienes deben “apretar las teclas” y obtener los resultados pertinentes. En principio, es fundamental consignar que, al igual que una computadora, los receptores de GPS por sí solos, no brindan los datos tal como nosotros los necesitamos. En consecuencia, deberemos ejecutar una serie de pasos, para obtener de ellos lo que exactamente deseamos. Las dos acciones principales que debemos realizar para emplearlos son la inicialización y la configuración.Asimismo, habrá que tener en cuenta, que las prestaciones brindadas por los navegadores de las diferentes marcas son las mismas, pese a que, según los distintos fabricantes, podrán variar los nombres que las identifican. Sin embargo, no interesan los nombres, sino comprender, cabalmente, las características de cada función.ACCIONES PRINCIPALES
Inicializando el receptor
El sistema fue concebido para ser utilizado, indistintamente y en todo el planeta, por las fuerzas armadas de EE.UU. De este modo, podemos decir que a través de la inicialización, estamos indicándole al receptor, en primer término, el lugar de la Tierra donde “va a trabajar”. También describiremos los parámetros de trabajo más generales que se deberán tener en cuenta para realizar los cálculos. Los más habituales son: la fecha, la hora local y su formato (am-pm o 24 hs), y la altura sobre el nivel del mar en la que se encuentra el usuario. Los modelos más modernos se georreferencian en forma automática.Si bien es la primera acción a ejecutar, sólo será necesario realizarla al encender el receptor por primera vez (luego de la compra), o bien cuando limpiamos completamente la memoria, o realizamos un desplazamiento de unos 500 kilómetros con el receptor apagado, o si el aparato no posee pilas, por un lapso aproximado a 30 minutos.
Configuración del receptor
A través de esta acción, ya estamos otorgándole al receptor parámetros de trabajo más específicos que los anteriores. Podríamos decir, también, que mediante la Configuración, estamos indicando la forma como deseamos que nos presente la información requerida.Así, por ejemplo, podemos elegir: el sistema de coordenadas (geográficas, rectangulares, etc); unidades de medida (metros, pies, etc); unidades para la velocidad (km/h, nudos, etc), Datum (WGS84, Campo Inchauspe, etc –más adelante desarrollaremos este concepto-); Norte de referencia (magnético o verdadero); alarmas (avisos sonoros y/o luminosos); iluminación de la pantalla (duración del encendido), etc.También será posible seleccionar los formatos de pantalla que utilizaremos, como también borrar los datos de la memoria que ya no sirven, definir la velocidad de bajada de datos a la PC, y aun introducir datos auxiliares que complementarán a los específicos del GPS. Por ejemplo, autonomía de combustible del vehículo que utilizaremos.FUNCIONES DE NAVEGACIÓN
Genéricamente, definimos de esta manera, las principales prestaciones que nos brinda un receptor GPS estándar, en relación con la navegación terrestre.
Way Point (WP)
Es una denominación náutica, adoptada para bautizar a cada Punto Estación del que se obtengan (y guarden en memoria) sus coordenadas. Al respecto, digamos que las coordenadas son X (arribas), Y (derechas) y Z (esta última identifica la Cota del punto elegido). Deducimos, entonces, que si bien el receptor brinda constantemente la posición de cada lugar por el que nos desplazamos, un Way Point no se crea automáticamente, sino que es necesaria la acción del operador para registrarlo como tal. Usualmente, se abrevia WP.
Go To
Con esta función, obtenemos una Coordenada Polar (rumbo y distancia) hacia un WP. No es necesario que la ubicación donde se encuentre el operador al activar la función, esté guardada en la memoria del navegador. En algunos receptores, el WP de destino ya deberá estar agendado en memoria.La función permanece activada, “apuntando” hacia el WP escogido y brindando los datos de navegación hacia el mismo, hasta tanto se ejecute otro Go To (hacia otro WP), o se limpie la función. Esto sucede, incluso cuando en el receptor se estén usando otras funciones de navegación. Por otra parte, y ya que el Go To resulta una función expeditiva, será muy usada, por lo cual, los fabricantes, normalmente, destinan para ella una tecla exclusiva de activación.
Ruta
En términos militares, la definimos como una poligonal. Ello equivale a decir que es una secuencia de distintos WP escogidos por el usuario, según el orden en el que desea arribar a ellos, siguiendo una dirección determinada. Los WP empleados para crearla deberán estar en la memoria del receptor. Además, en los modelos que permiten trabajar con mapas en pantalla, pueden crearse rutas, seleccionando puntos existentes en los mismos.Una vez guardada en memoria, una ruta puede ser navegada en forma inversa, es decir, que el navegador puede obtener automáticamente, los contra rumbos hacia cada WP.
Track
Como ya vimos, tanto el Go To como la Ruta, nos brindan direcciones en línea recta hacia los WP escogidos. Estas funciones son bastante útiles para un barco o un avión, ya que durante su desplazamiento casi o encuentran obstáculos. El Track en cambio, es la función más terrestre del receptor, ya que permite “crear curvas” en nuestro desplazamiento. Observemos el mecanismo de esta función.En el comienzo, y a medida que nos desplazamos, el Track va guardando automáticamente en la memoria, una gran cantidad de WP muy cercanos unos de otros. De este modo, posteriormente, podemos reconstruir con fidelidad el camino que hemos realizado. En realidad, el Track también guarda las direcciones entre los WP, mediante líneas rectas. Sólo que como los puntos están muy cerca unos de otros, los tramos son diminutos, y por ende, al registrarse el recorrido en la pantalla, se pueden ver “curvas” en el trazado. Al respecto, es muy importante tener en cuenta lo siguiente: el número de WP que el Track permite guardar no es infinito y varía según los receptores; por lo tanto, hay que hacer una evaluación previa para que su uso resulte más adecuado. Asimismo, y de acuerdo con el navegador, también variará el criterio de intervalo, con el que se pueden guardar los WP del Track. Algunos modelos permiten escoger, como unidad de medida, la distancia, y otros, el tiempo. También existen modelos que almacenan los puntos automáticamente (de una u otra manera), de modo que el navegante también debe considerar este aspecto.
Back Track
Nos permite navegar en forma inversa a la de un Track. Ello significa que mediante esta función, el receptor nos llevará por la huella del camino ya recorrido en una navegación anterior, cuyos datos han sido registrados en la memoria.Para realizar esta navegación inversa, resultará conveniente emplear la pantalla que nos muestra la graficación digital del recorrido anterior, a los efectos de visualizar el desarrollo del nuevo movimiento y corregir las posibles desviaciones.EL PROBLEMA DEL DATUM
Equivocarse en la elección del Datum, constituye una de las principales fuentes de error a la hora de operar un receptor del GPS, ya que las coordenadas de un mismo punto, no son iguales si se emplean diferentes Datums. Normalmente, esta situación se detecta cuando, trabajando sobre el mismo punto, el GPS obtiene unas coordenadas diferentes respecto de las que se calculan en la carta. También resultará muy común enfrentarse con este problema, cuando las coordenadas se obtengan con un determinado navegador, y luego se empleen en otro receptor.
El porqué de las diferencias
Mucho antes de la aparición del GPS, para representar la superficie terrestre a través de dibujos, la cartografía debió resolver el problema relativo a como pasar al plano del papel, una esfera achatada como es la Tierra. Para ello, la cartografía se valió de diversos modelos matemáticos que representaban el globo terrestre, como también de diferentes puntos de la Tierra, desde dónde efectuar las mediciones y proyecciones que le eran necesarias. Cada país optó por una combinación determinada de estos elementos, empleándolos en la confección de su cartografía.Por lo tanto, lo que encontramos dentro del menú Datum de un navegador, son los diferentes sistemas de referencia, base sobre la cual, los países han confeccionado sus propios sistemas de cartografía. Estos a su vez, son empleados por el GPS para realizar los cálculos y mediciones que se le solicitan.Concluimos, entonces, afirmando que las diferencias en los resultados se debían a que, trabajando sobre un mismo punto de la superficie terrestre, estábamos usando, para ubicarlo, modelos que no eran iguales, sino similares.Al implementar el sistema GPS, EE.UU. definió un sistema de referencia global, capaz de ser empleado en cualquier lugar del planeta. Así nació, en 1984, el World Geodesic System (WGS 84).En este punto, es importante consignar que la masa de nuestra cartografía fue realizada sobre la base del sistema de referencia nacional Campo Inchauspe 1969. De allí que debamos escoger esta opción, si pretendemos que las coordenadas que nos brinda el receptor GPS, sean las mismas que obtenemos en la lectura de una carta del IGM (posteriormente, el IGM, en el año 1997, adoptó un nuevo sistema de referencia denominado POSGAR 94, sobre la base del cual confecciona ahora su cartografía).
OTROS DATOS DE INTERES
Brevemente, observemos las características de otras prestaciones complementarias de los navegadores, que pueden dar lugar a errores o dudas durante su empleo.
Distancia a un WP
Sólo constituye un dato real, si nos estamos desplazando en línea recta hacia el WP. De lo contrario, el dato de esta distancia debe ser tomado como una referencia más o menos aproximada, en función del ángulo de desviación que poseamos respecto del destino ordenado al receptor. Recordemos que el aparato trabaja sobre un modelo matemático ideal de la Tierra y por lo tanto, no considera, por ejemplo, la avenida de aproximación que estamos empleando para llegar al objetivo.
Velocidad de avance
Es un dato muy exacto que brinda el receptor, ya que la velocidad de avance está calculada en función de lo que tarda en llegar la señal desde los satélites a los navegadores. No interesa, para el caso, la dirección en la que nos estemos moviendo.Hora de arribo a un WPPara su cálculo, el receptor emplea, además de la hora, la velocidad con que nos estamos desplazando y la distancia que nos resta recorrer. El navegador calcula este último dato, generando una curva virtual sobre el modelo matemático que posee en la memoria (por lo tanto, no considera nuestras desviaciones), de modo que será más exacto, cuanto más en línea recta nos movamos hacia el WP de destino.Navegación 2D / 3DCuando el navegador capta un mínimo de tres satélites, ya está en condiciones de brindarnos nuestra ubicación (navegación 2D, o sea X – Y). En tanto, que para obtener la altura Z (navegación 3D), debemos esperar a que registre, al menos, un cuarto satélite.
Periféricos
Definimos como tal, a los soportes para vehículos, a los cables de alimentación para batería externa, y a los de comunicación con una PC. Estos últimos permiten cargar o bajar datos desde el GPS a una PC, y viceversa. Mediante diferentes programas para computadoras, podemos realizar un moving map, o sea una navegación en la pantalla de la PC, graficada digitalmente, en tiempo real. Uno de los software mas difundidos para cumplir esta función es el Ozi Explorer.
Relación con la brújula y la carta topográfica
Entre las varias prestaciones que brinda el GPS, es destacable, también, la posibilidad de calcular automáticamente la desviación magnética hacia un punto, actividad a veces engorrosa al trabajar con carta y brújula. Otra característica de un navegador que deberá tenerse en cuenta, es que nos indicará la dirección en que se encuentra el Norte, sólo cuando está en movimiento. Podemos concluir, entonces, que el sistema GPS no reemplaza al binomio brújula–carta, sino que complementa los datos que proporcionan estas herramientas tradicionales de navegación.
Precisión en las mediciones
Esta cuestión es motivo de todo tipo de controversias, en las cuales intervienen el tipo de receptor, la bibliografía consultada, las experiencias obtenidas y la oportunidad en que se han registrado los datos. En promedio, podemos decir que, empleando un receptor estándar, la exactitud de las mediciones puede variar entre 7 y 10 metros de error. Sin embargo, esto no es poca cosa, considerando que, rápidamente el navegador nos ubica en el terreno, a cualquier hora y bajo cualquier condición climática.También es importante advertir, que EE.UU. se reserva unilateralmente la posibilidad de introducir errores aleatorios en la señal, e incluso puede llegar a suspenderla parcial o totalmente, por regiones.
Pero aquí en México, queridos amigos, podemos navegar en tiempo real con la ayuda del software pre-destinado para tal función de seguimiento de geopuntos y con la ayuda del navegador de google earth; donde se pegara la ruta del vehículo a la que se le esta dando seguimiento de su navegación obtendremos una carta visual en tiempo real, de la ruta que esta realizando equis vehículo.
Bien queridos amigos esto es todo por ahora, me despido de Uds. No sin antes invitarles a seguir escudriñando el cosmos con su servidor e invitarles a que visiten las paginas especializadas en aéreo náutica y el espacio… ¡que es difícil… Si, nadie dijo que seria fácil… Pero es muy interesante, cuídense mucho y esfuércense por ser felices, Hasta la próxima, que da de Uds. su amigo.
Eduardo, Lalo Feria Cavazos.
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