Es de tan vital importancia, que otras potencias como Rusia o Europa no se han querido permitir depender del gobierno de los Estados Unidos, diseñando sus propias constelaciones de satélites de posicionamiento. GLONASS es la de los rusos. GALILEO la europea, y los chinos también preparan la suya con el objetivo de acabar con el monopolio de los Estados Unidos que hasta ahora podían modificar a su antojo la precisión y calidad de la señal recibida, para desajustar a su gusto la exactitud de la posición detectada.

Una historia militar

Hace algo más de 40 años, el coronel Parkinson de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos se hizo cargo de un proyecto oscuro, futurista y muy teórico, de nombre en clave 621B, por el cual pretendía triangular desde el espacio cualquier posición del planeta. Ahora retirado y ejerciendo como experto, sigue siendo una de las mayores autoridades en GPS, y si él afirma que el GPS no es infalible, más vale tener en cuenta su valiosísima opinión… 

GPS es un poco víctima de su propio éxito en el mundo civil, y para el que jamás fue diseñado. En aquellos momentos un receptor GPS costaba 100.000$ y se pensaba que podría comenzar a funcionar en la sociedad civil si el precio se abarataba por debajo de los 30.000€ a valor actualizado de mercado. En estos momentos, un chip que integra todo un receptor GPS cuesta menos de 2€ y va montado en cámaras de fotos, radios, teléfonos móviles, collares para localizar a su mascota, y naturalmente pantallas multifunción de navegación. 

En el mar, sin tantas interferencias radioeléctricas como en tierra, no existen los problemas que afectan a los GPS terrestres que pueden verse muy afectados por ruido radioeléctrico deliberado o fortuito en las frecuencias de recepción de la señal satelital.

Las redes de satélites de posición

Cada vez son más los receptores GPS que son capaces de sintonizar con los satélites Glonass (red de satélites “GPS” Rusa) y que en breve lo harán con la red de GPS europea llamada Galileo. Pero todo ello no los hará más fiables y susceptibles de evitar ser saboteados por señales de radiofrecuencia (jamming) que contaminen de ruido en sus concretas frecuencias de recepción.

Las interferencias

Todos los satélites de posicionamiento global en órbita circumpolar se alimentan mediante corriente eléctrica que proviene de sus paneles solares. Orbitan a unos 20.000 kilómetros de altura y a pesar de ser una considerable distancia y de emitir solo unos 25 watios de potencia consiguen ser “oídos” por nuestros receptores GPS gracias a la direccionalidad de la señal y sus antenas de alta ganancia que dirigen el 100% de la señal hacia la superficie terrestre en vez de "perderse" por el espacio interestelar. 

Podemos entender que la señal recibida desde 20.000 kilómetros de un emisor de sólo 25 watios es realmente modesta. Es por ello que basta un pequeño y ruidoso “jammer” de poca potencia emitiendo en la frecuencia correcta para invalidar la recepción de GPS, o peor aún, ¡emitiendo una señal deliberadamente equivocada!

En 2011 el gobierno Iraní consiguió hacer aterrizar y engañar a un avión no tripulado guiado por GPS, gracias a emitir señales falsas de GPS. Corea del Norte tiene como pasatiempo contaminar la señal GPS a sus vecinos de Corea del Sur. Durante 2012, un catedrático de la universidad de Austin en Texas consiguió engañar los sistemas de gobierno de un megayate para que el piloto automático del yate quedara inutilizado y siguiera un rumbo diferente al establecido por el capitán, para lo cual se pidió el previo consentimiento al armador que estaba en conocimiento de esta prueba.

No hace falta ser un ciber-delincuente para lograr un sabotaje de este calibre. Un camionero de Nueva Jersey enchufó en la toma de mechero de su camión un dispositivo de 20$, diseñado para conseguir privacidad en su teléfono móvil y que su jefe no pudiera conocer sus movimientos, consiguiendo con ello dejar inoperativos todos los sistemas de control y seguimiento aéreo del cercano aeropuerto Newark, lo cual le supuso un susto de sirenas policiales y un multón de 32.000$.

Las interferencias solares

Pero el culpable más peligroso podría ser nuestro astro Sol. Con mucha frecuencia suelta fuertes “llamaradas” que lanzan al espacio ingentes masas de partículas cargadas que viajan en todas direcciones y también hacia nuestro planeta. Al llegar a nuestra atmósfera generan las espectaculares y bellas auroras boreales, pero también pueden distorsionar las señales de radio de los GPS, produciendo errores en la exactitud de la posición o la perdida temporal de la señal GPS. Pero si la marea de partículas ionizadas es muy grande, esta podría dejar inutilizado completamente al mismo satélite.

Por esta razón la red de satélites GPS tiene varias unidades en órbita de “repuesto”, y aunque ya muchos receptores son capaces de sintonizar con Glonass y en breve con Galileo, estas nuevas redes son susceptibles de fallar por las mismas razones.

Un Backup Terrestre

Si la interferencia y la dependencia puede provenir del espacio con señales de poca potencia pero muy direccionales, ¿por que no emitir desde la superficie terrestre con fuertes potencia y antenas omnidireccionales?

Enhorabuena. Acabamos de reinventar el famoso Loran, del cual se acaba, hace poco, de desmantelar una de sus últimas antenas de triangulación de señales. Sin embargo Corea del Sur está evaluando el montar una nueva versión del Loran-C dado la confrontación con su militar vecino Corea del Norte.

La nueva red de satélites GPS

Poner a pleno rendimiento la red GPS ha llevado 20 años de trabajos y lanzamientos desde Cabo Cañaveral. Una nueva versión de satélites GPS valorada en 5.500 millones de dólares están a punto de ser lanzados al espacio para sustituir a los más vetustos lanzados en 1990 y aún operativos a pesar de haber sido diseñados para una vida útil de sólo siete años y medio.

De la actual constelación de 31 satélites GPS, solo 11 (en 2014) están dentro de su vida útil para lo que han sido diseñados, aunque todos ellos están plenamente operativos a pesar de llevar 20 años trabajando fuera del tiempo para el que han sido diseñados.

En un despiste de navegación aérea, el vuelo 007 de Korean Airlines se introdujo en el espacio aérea Ruso, lo cual condujo a que los militares derribaran el vuelo regular matando a todos sus ocupantes, lo que llevó, entre otras cosas, a la administración Reagan a autorizar la utilización civil del GPS en el ánimo de evitar estas terribles equivocaciones. Unos años más tarde, el GPS aún no del todo operativo, tuvo un uso intensivo y extremadamente exitoso en la guerra de Irak y las Operaciones Tormenta del Desierto en la que los misiles impactaban en los objetivos militares con escasos metros de error tras un vuelo de cientos de kilómetros guiados por una red de sólo 16 satélites GPS.

La primera generación bautizada como Block 1 fue sustituida por los Block2, Block2A, 2R, 2RM, y 2F, cada vez más exactos y fiables, hasta el punto que un receptor actual de GPS de 80€ y de uso civil es más exacto que los militares de hace solo 15 años.

Ahora le llega el turno a los Block3 o simplemente GPS III, con aún mayor precisión, tecnologías anti-jamming (evitar ser anulados por interferencias malintencionadas), y capacidad para realizar funciones de socorro y reenvío de mensajes de Distress emitidos por Radiobalizas EPIRBs así como radiobalizas personales.

Glonass y Galileo;  GNSS (Global Navigation Satellite System)

Con el GPS ocurre como con la Coca-Cola. La marca se ha quedado con la denominación del sistema. Y de la misma forma que existe también la Pepsicola, pues también existen el Glonass Ruso o el Galileo Europeo.

El proyecto Glonass comenzó en 1972 en plena guerra fría, pero eran muy poco fiables y de los 48 lanzados solo 12 quedaban operativos cuando llegó la Perestroika. Años después, en vez de dejar Glonass relegado al olvido como testigo mudo de la guerra fría, el gobierno ruso renovó su constelación hasta los 29 actuales de los cuales 28 están dentro de su vida programada útil. 

En el año 2.000 surge el proyecto Galileo, 25 años después del nacimiento de Glonass y GPS, pero ha crecido con fuerza y en breve estará operativo siendo por ello la constelación de satélites más avanzados y de tecnología más moderna. La agencia Europea ESA ya tiene en el espacio 4 de los 30 satélites de la futura constelación Galileo estando 22 de ellos casi listos para comenzar una futura batería de nuevos lanzamientos para finales de 2015. A la vuelta de este verano de 2014, Galileo ya comenzará a funcionar de forma totalmente operativa, aunque se tarden alguno meses más en subir toda la constelación al espacio.

Lo mejor es la compatibilidad en la recepción de señales. No necesitaremos comprar un “GPS” Glonass para poder aprovechar las ventajas de una segunda red de satélites de posicionamiento global, y de hecho posiblemente el GPS de su teléfono móvil esté actualmente recibiendo Glonass sin que usted lo sepa.

Por ejemplo el iPhone 4s y 5 de Apple, el Galaxy S3 de Samsung o el Nexus4 de LG ya "escuchan" Glonass con la misma facilidad con la que sintonizan GPS. Los últimos Garmin ya están preparados para recibir también las señales de Galileo, y sin duda la próxima generación de SmartPhones también escucharán a Galileo, como también ocurre con los Simrad Lowrance o B&G de Navico. Las señales y sus modulaciones son tan similares, fruto del buen entendimiento entre las diferentes potencias internacionales, que los fabricantes lo tienen muy fácil para conseguir sintonizar con las diferentes constelaciones. Realmente cuando nos posicionemos en nuestro GPS lo más seguro es que estemos simultáneamente “escuchando” las señales de diferentes satélites de diferentes constelaciones.

En unos meses vamos a tener la posibilidad de “sintonizar” con una red multinacional de 90 satélites de posicionamiento que sin lugar a dudas debería ya llamarse GNSS, aunque mucho me temo que siga siendo conocida como el GPS.