Un sistema de navegación por satélite (a veces abreviado satnav) es un conjunto de medios y procedimientos que permiten determinar con precisión la posición y el tiempo de un receptor en la superficie terrestre o en sus proximidades. La navegación por satélite se basa en una constelación de satélites que emiten señales temporizadas para el cálculo de la posición.
Cómo funciona
El principio básico es la trilateración: un receptor mide el tiempo que tardan las señales en llegar desde varios satélites y, conociendo la velocidad de propagación, calcula la distancia a cada uno. A partir de esas distancias se determina la posición en tres coordenadas (longitud, latitud y altitud/elevación) y el tiempo.
Las señales son transmitidas en línea recta (línea de visión) por radio desde los satélites, y contienen información de posición y de sincronización que permite al receptor calcular también la hora con gran precisión.
Componentes de un sistema de navegación por satélite
- Segmento espacial: la constelación de satélites que transmiten señales.
- Segmento de control: estaciones terrestres que monitorizan, controlan y actualizan las efemérides y los relojes de los satélites.
- Segmento de usuario: los receptores y aplicaciones que procesan las señales para obtener posición, velocidad y tiempo.
Principales sistemas y proyectos nacionales
Un sistema de navegación por satélite con cobertura mundial se denomina GNSS (Global Navigation Satellite System). Entre los más relevantes se encuentran:
- Sistema de Posicionamiento Global (GPS), operado por Estados Unidos.
- GLONASS, operado por Rusia.
- China, que ha desplegado su propia constelación (BeiDou) con cobertura global.
- Unión Europea, que desarrolla el sistema Galileo.
Precisión y fuentes de error
La precisión depende del diseño del sistema, del número de satélites visibles y de diversas perturbaciones. Entre las fuentes de error más habituales figuran:
- Errores de reloj en el satélite o en el receptor.
- Retraso por la ionosfera y la troposfera.
- Multipath: reflexiones de la señal en superficies próximas.
- Geometría de los satélites (factores de dilución de la precisión).
Con técnicas de corrección y sistemas de aumento (por ejemplo, SBAS o redes de estaciones de referencia) la precisión puede mejorar desde varios metros hasta centímetros o milímetros en aplicaciones geodésicas.
Aplicaciones
- Navegación terrestre, marítima y aérea.
- Cartografía, topografía y geodesia.
- Sistemas de tiempo y sincronización para redes eléctricas y telecomunicaciones.
- Agricultura de precisión, gestión de flotas, emergencias y vehículos autónomos.
- Ciencias de la Tierra: estudios tectónicos, monitoreo de glaciares y nivel del mar.
Terminología y perspectivas
En el lenguaje técnico, GNSS agrupa a todos los sistemas globales; satnav suele emplearse en aplicaciones civiles de navegación. Las mejoras en señales, interoperabilidad entre constelaciones y el despliegue de nuevas frecuencias buscan aumentar la disponibilidad, integridad y precisión en los próximos años.