Frecuencias, señales: por qué y cómo destaca Galileo

El espectro de radiofrecuencia asignado a la navegación por satélite sigue siendo un tema clave para los sistemas GNSS, al igual que las señales transportadas. El rendimiento, la resiliencia, la interoperabilidad y los nuevos servicios están vinculados a él. Ahora es un objetivo a proteger.

© CNES/ill.Pierre Carril, 2022

Todos los sistemas de navegación por satélite históricamente comparten la banda L, entre 1164 y 1610 MHz. Pero lo cierto es que no hacen el mismo uso de ella (Uso es la acción de hacer uso de algo).

Multifrecuencias y servicios

Los retos iniciales asignados a Galileo (Galileo es el nombre del futuro sistema europeo de posicionamiento por satélite, en pruebas desde…) por parte de la Comisión Europea eran claros: el sistema europeo tenía que garantizar la interoperabilidad (La interoperabilidad es la capacidad que tiene un producto o a…) con el GPS americano y otros sistemas, garantizan su robustez y se anticipan a las necesidades futuras.

«Galileo, al igual que los demás sistemas GNSS, tiene frecuencias reservadas en el espectro dedicado a la radionavegación con la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), recuerda François-Xavier Marmet, gerente de señales e interferencias del CNES. Las utilizadas por Galileo (E1, E5 y E6 ) no son similares a los de GPS (L1, L2 y L5)». Estas 3 frecuencias aseguran su resiliencia en caso de fallo de una de ellas, y además permiten ofrecer servicios diferenciadores.

«En la frecuencia E1, Galileo ya ofrece un servicio de autenticación único (La autenticación es el procedimiento que consiste, para un sistema informático, en…) de datos (En tecnología de la información (TI), lo dado es una descripción elemental, a menudo. ..) de navegación para usuarios civiles, cuasi-operacional (OSNMA)», dice François-Xavier Marmet, gerente de señales e interferencias del CNES.

Las frecuencias y las frecuencias adyacentes han sido objeto de la mayor atención, para que la transmisión de la señal sea fiable y cubra el máximo de necesidades, a pesar de las limitaciones. Galileo utiliza así la frecuencia E6. Utilizado por los sistemas GNSS pero albergando otros usos (ver recuadro), concentra algunos de los servicios clave del sistema europeo (señales gubernamentales en E6A; servicio de alta precisión en E6B; futuro (Futures es una colección de ciencia ficción de Éditions de l’Aurore .) servicio de autenticación en E6C).

Galileo también ha reservado previamente ciertos segmentos en la frecuencia S, justo por debajo de los 2500 MHz. Por lo tanto, podría probarse en el futuro. Entre sus ventajas, combinadas con la banda L, “los errores de radionavegación son menores y la corrección de los sesgos de medición será aún más precisa”, subraya Jean-Luc Issler, experto en GNSS en radionavegación por satélite y radiofrecuencia del CNES.

La banda S es la única banda de frecuencias (Una banda de frecuencias define un rango de frecuencias que tienen…) utilizada tanto por radionavegación como por telefonía móvil (Telefonía móvil designa toda la infraestructura de telecomunicaciones que permite ‘utilizar…) satélites, con una fuerte posibilidad de hibridación de usos.

Señales óptimas… y próximamente programables

En las frecuencias actuales, Galileo tiene 10 señales. ¡8 fueron inventados por el CNES y 6 están patentados! «CNES tiene la ventaja de haber acumulado conocimiento sobre el tema, desde las necesidades del usuario hasta el conocimiento profundo de los receptores GNSS y cómo generar señales», especifica Jean-Luc Issler.

El experto formó parte del «Global Task Force (La palabra fuerza puede designar un poder mecánico sobre las cosas, y también, metafóricamente, un…) Galileo» desde el principio, encargado de inventar las señales. ¿Sus resultados? Alt-BOC y Composite-BOC se encuentran entre las señales más potentes en los sistemas GNSS, un compromiso entre la precisión de medición extrema y la baja potencia asignada.

Jean-Luc Issler Créditos: DR Según Jean-Luc Issler, experto en GNSS en navegación por satélite y radiofrecuencia del CNES, «Galileo tiene la señal más amplia existente (51 MHz), lo que le otorga una precisión inigualable para los servicios de consumo y una alta precisión profesional. con medidas brutas de hasta 10 cm en el tiempo (El tiempo es un concepto desarrollado por los seres humanos para aprehender lo…) real.

Posteriormente, China se hizo cargo de esta señal para su sistema Beidou (Beidou es un proyecto chino para un sistema de posicionamiento y navegación por satélite, destinado a…).

«Galileo tiene señales óptimas, lo que contribuye a diferenciarlo de otros sistemas GNSS», especifica Jean-Luc Issler.

Los satélites Galileo de segunda generación, actualmente en desarrollo, «serán capaces de generar señales que aún no conocemos, es decir, programarlas bajo demanda, lo más cerca posible de la necesidad, gracias a una carga útil (La carga útil representa lo que realmente es . ..) flexibles», señala Jean Maréchal, director de navegación por satélite del CNES.

Radioaficionados y navegación GNSS, un compromiso por encontrar

La frecuencia E6 tiene la particularidad de ser utilizada por varios usuarios, con riesgo de interferencia (En mecánica ondulatoria, hablamos de interferencia cuando dos ondas del mismo tipo…) e interferencia entre ellas. Si bien se esperan pronto nuevos servicios de Galileo con un alto valor agregado, se deben encontrar soluciones. «La radionavegación es el servicio principal y los radioaficionados son secundarios; por lo tanto, ya existe un orden de prioridades conocido, aunque todos pueden tener su lugar», recuerda François-Xavier Marmet. Este último participa en mesas de trabajo con la ANFR sobre el tema, lo que ha ayudado a los actores a avanzar en este tema.

Créditos: ANFR

Se podría llegar a un compromiso sobre una combinación de alternativas (Alternativas (título original: Destiny Three Times) es una novela de Fritz Leiber publicada…), como la limitación de la potencia transmitida o el uso de señales pulsadas. Se espera que la próxima Conferencia Mundial de Radio, prevista para 2023, sea un punto de inflexión.

Movilización frente a la injerencia

Hoy en día, el trabajo se centra en nuevas señales emitidas en órbita (En mecánica celeste, una órbita es la trayectoria trazada por un cuerpo en el espacio…) media (La media es una medida estadística que caracteriza los elementos de un conjunto de…) o bajo, con el corolario (Un teorema es una proposición que se puede demostrar matemáticamente, es decir un…) la necesidad de «saber quién necesita, fuera de los gobiernos, d» una señal específica. El tema es mayor: el las señales tienen una fragilidad intrínseca, porque se emiten desde muy lejos a muy baja potencia, por lo que no es muy difícil bloquearlas», observa Jean Maréchal.

Sin embargo, la protección de los medios de navegación espacial se ha convertido en una prioridad. Los primeros días (El día o el día es el intervalo entre la salida y la puesta del sol; es el…) del conflicto Rusia/Ucrania registraron un recrudecimiento de las interferencias en las señales GPS para la navegación aérea ( Navegación aérea es el conjunto de técnicas que permiten un piloto de avión a…: la «Navwar» no es sólo un entorno de visión a través de la recepción y…) de la mente. En el tema, el CNES está desarrollando el demostrador NεSS en conjunto con el Ministerio de las Fuerzas Armadas. El nanosatélite será responsable de detectar las fuentes de interferencia terrestre y luego ubicarlas después de procesar los datos.

Los proyectos están explorando otras vías. El CNES colabora así con la Dirección General de Armamento para probar nuevas tecnologías que refuercen la monitorización de las interferencias en las bandas de frecuencia del GNSS (proyecto Diego).

El entorno lunar (Para los homónimos, véase Pierrot lunaire, una obra de música vocal de Arnold Schönberg.) regulado

Las futuras constelaciones lunares GNSS están en desarrollo. Créditos: RD

La cara oculta de la Luna (La Luna es el único satélite natural de la Tierra y el quinto satélite más grande de…) queda a salvo de las olas (Una onda es la propagación de una perturbación que produce a su paso una variación reversible. ..) emitidos desde la Tierra (La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar en orden de distancia…). Un paraíso real y único para los radioastrónomos: «Se trata de no entorpecer nuestra oportunidad de poder abrir bien los ojos sobre el Universo, para estudiar la dinámica (La palabra dinámica se usa a menudo para designar o calificar lo que se relaciona al movimiento. Es…) de las galaxias (Galaxies es una revista francesa trimestral dedicada a la ciencia ficción. Con…) en un amplio espectro, que ya no es posible hacer desde la Tierra», dice Jean-Luc Issler. Los proyectos de radiotelescopios y observatorios en el otro lado son numerosos. El problema es que el entorno lunar despierta codicia, y el despliegue paralelo de sistemas GNSS ya está muy avanzado. Para protegerse, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (Las telecomunicaciones se definen hoy como la transmisión a distancia…) (UIT) decretó una zona protegida (SZM) que incluye la cara oculta y las órbitas que la sobrevuelan, así como la prohibición de frecuencia bandas por debajo de 2 GHz, incluida la banda L. La banda S GNSS por el contrario está autorizada.

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