¿GPS o GNSS?

Por lo general, todos somos reacios a cambiar nuestros hábitos, en especial cuando los hemos practicado por muchos años. Un ejemplo de ello se encuentra en la forma de nombrar a un objeto, fruta o servicio. Existe una fruta muy conocida en nuestro medio (y muy gustada): el “mamón chino”; su nombre correcto es “rambután”, pero, ¡a ver!, ¿quién quiere decirle el nombre correcto? Otro caso se ha fijado en la palabra “femicidio” (catalogada por la RAE como un anglicismo), cuya denominación correcta en español es “feminicidio”.  Y existen otros términos más que utilizamos incorrectamente.

En el ámbito de la tecnología, no necesariamente se trata de un mal uso del idioma, sino que los avances provocan cambios en ciertas expresiones o denominaciones. Ese es el caso particular de la tecnología GPS, la cual pasó de ser el único sistema de geoposicionamiento, a formar parte de un sistema más extenso y complejo, que involucra participantes internacionales, como China, que sin duda, actualmente marca la pauta en el desarrollo tecnológico.

Orígenes:

Al igual que prácticamente toda la tecnología usada en la actualidad, el geoposicionamiento nace como respuesta a una necesidad militar; su finalidad era mejorar la ubicación de objetivos y evitar hechos tan terribles como los vistos en Ucrania, donde los misiles rusos, sin mayor control, han destruido blancos civiles indiscriminadamente. También, el geoposicionamiento se utiliza para alcanzar los blancos detectados mediante otras herramientas, como satélites de vigilancia. Adicionalmente, el perfeccionamiento de esta tecnología ha permitido determinar su uso en aplicaciones civiles.

Por otra parte, se ha pasado de contar con satélites simples, que transmitían una frecuencia de radio conocida para observar el efecto Doppler, a un método más útil, llamado NAVSTAR-GPS.  Este recurso ofrece la posibilidad de realizar observaciones de tiempo de propagación de señales de RF, con muy alta exactitud; además, permite calcular las pseudodistancias (distancias calculadas o medidas de forma indirecta); ello, a su vez, mediante el método diferencial, posibilita el cálculo del vector de enlace entre dos receptores con muy alta exactitud.

Actualidad:

Como se ha mencionado, la tecnología avanza de manera impresionante; los ingenieros topógrafos son testigos de eso; pues, pocos años después de medir con tránsito y cadena, se ha pasado a utilizar equipos de altísima tecnología, a fin de determinar la posición de un punto en la superficie terrestre, con exactitud de unos 2 mm.

Esto ocurre gracias a la tecnología GNSS (en español, Sistema Satelital de Navegación Global), la cual permite navegar, con exactitud de unos 2-5 metros; y además, funciona para mapear a escalas altas con exactitud submétrica; esto debido a los sistemas de aumentación. Actualmente, se puede realizar trabajo topográfico, con exactitudes centimétricas, gracias al método diferencial, y al control de puntos precisos; por ejemplo, en la deformación de conos volcánicos, medidos con exactitud milimétrica, mediante métodos estáticos. Todas estas son áreas de trabajo del ingeniero topógrafo.

¿Por qué GNSS?

Porque ya no se hace referencia solamente a los satélites de la Secretaría de Defensa de los Estados Unidos, todavía llamados GPS. En la actualidad, han ingresado en el escenario mundial otros sistemas, como GLONASS , producido en Rusia, y heredado de la antigua Unión Soviética. También, recientemente, China lanzó el sistema Beido (nombre en lengua china para la Osa Mayor).  Vale mencionar que anteriormente la Unión Europea había puesto en funcionamiento el sistema Galileo.

Los tres primeros son administrados por los servicios de defensa de sus respectivos países y, en caso de ocurrir algún conflicto bélico, se reservan el derecho de suspender el servicio. La naturaleza de Galileo es totalmente civil, y servirá para mantener el funcionamiento de transporte aéreo civil, en caso de que deje de operar alguno de los otros. Finalmente, Japón ha creado QZSS, el cual,  por ahora, solamente funciona en Japón y Australia, y todavía no opera en nuestra región.

Además de todos estos satélites especializados en navegación y posicionamiento, se encuentran los servicios de aumentación, los cuales proveen una solución precisa con resultados métricos. Asimismo, existen los sistemas de posicionamiento preciso o PPP, capaces de resolver datos de observaciones crudas satelitales, con medición de la fase de la portadora; y generar resultados muy exactos, de orden milimétrico, referidos a la época actual.

Cuando se trata de una obra civil o de levantamiento catastral, se debe utilizar métodos cinemáticos en tiempo real, dada la necesidad de contar con datos en el campo al momento. Esto funciona en forma invertida a como se procede con los cálculos estáticos, puesto que se utilizan coordenadas previamente calculadas y referidas al datum del proyecto. Luego, se fijan y, posteriormente, de acuerdo con lo observado mediante el instrumento llamado “base a los satélites”, se genera un paquete de datos que contiene las coordenadas y las correcciones para cada una de las constelaciones; estos son llamados “mensajes RTCM”.

Los mensajes RTCM se transmiten al otro receptor (llamado “rover”) por radio o por Internet; luego, con base en observaciones propias, se calcula su posición cada un (1) segundo, con exactitudes al centímetro. Esto es así, siempre y cuando haya suficientes satélites; por eso se requieren todos los disponibles de las 4 constelaciones mencionadas.

Según se indicó, el flujo de datos de la base al rover se puede ejecutar por Internet. Esta tecnología es denominada NTRIP (Network Transported RTCM data Internet Protocol), y existe una variante llamada VRS (Virtual Reference Station). El empleo de NTRIP es muy práctico, por cuanto únicamente se requiere un receptor rover. La base la brinda el proveedor del sistema, y también el servidor que distribuye los datos a los rovers que los soliciten; este se llama caster y para funcionar utiliza un software especializado.

Conclusión:

Conforme avanza la tecnología en sistemas de posicionamiento y levantamiento, surgen nuevos recursos; cada uno recibe un nombre nuevo, casi siempre un acrónimo, esto nos colma de expresiones y métodos nuevos que nos obligan a mantenernos al día; en caso contrario, nos quedamos en el olvido en un rincón del desarrollo. Si desea conocer más sobre estas tecnologías, no dude en llamar a la Junta Directiva del CIT, o a nuestros colaboradores administrativos, quienes, gustosamente, ampliarán esta información.