Cómo Elon Musk puede construir la gran alternativa al GPS

El geoposicionamiento se ha convertido en uno de los pilares de nuestro día a día. Los mapas en papel se han quedado en armarios y guanteras y es raro encontrar a alguien en España que no use Google Maps u otro tipo de software similar en su smartphone, tableta u ordenador.

El GPS lleva siendo el líder del posicionamiento varias décadas. Desde que dejó de ser de uso exclusivo para los militares de Estados Unidos, este servicio provee de un rendimiento excelente para los usos de navegación diarios convirtiéndose en referencia para coches, barcos e incluso aviones. La antigüedad de algunos satélites y las necesidades actuales han puesto sobre la mesa -en varias ocasiones- la renovación integral del servicio, algo que costaría muchos miles de millones de dólares y que no parece estar en los planes a corto plazo.

Lo que nadie esperaba es que SpaceX podía tomar un papel muy relevante en los nuevos estándares de posicionamiento global. Un nuevo estudio ha mostrado cómo la constelación de Starlink podría usarse como soporte para un nuevo y revolucionario sistema de geoposicionamiento global.

El GPS de Musk

El estudio ha sido financiado por el U.S. Army, el equivalente al Ejército de Tierra, y llevado a cabo por científicos del Radionavigation Laboratory (Laboratorio de Radionavegación) de la Universidad de Texas en Austin. En él se recoge de forma pormenorizada cómo se podrían emplear las constelaciones de satélites en un nuevo sistema de posicionamiento a nivel global a un coste muy reducido. 

Uno de los problemas a los que se tiene que enfrentar las señales GPS es la debilidad. Estar en órbitas medias de alrededor de 20.000 kilómetros hacen que la propagación de la señal GPS llegue a la superficie muy debilitada. Esto lo podemos comprobar si, por ejemplo, nos encontramos en interiores o rodeados de muchos edificios que hacen de paraguas evitando que la señal llegue a los receptores.

El estudio llega a la conclusión de que el empleo de unas constelaciones de miles de satélites de órbita baja ofrecerá una señal mucho más potente y, al mismo tiempo, segura en lo relativo a guerra electrónica. Ya se han dado casos de algunas interferencias (intencionadas o no) que ofrecían localizaciones falsas a algunos receptores o directamente bloqueo de cobertura GPS en algunas partes del mundo.

Estos hechos y la dependencia prácticamente total de las fuerzas armadas estadounidenses del GPS han conducido a realizar estas investigaciones. "Nos consiguieron una audiencia con SpaceX, a quienes les gustó [el proyecto de emplear satélites de Stalink], y el Ejército nos dio un año para investigar el problema", según Todd Humphreys, uno de los científicos encargados del estudio, que recoge MIT.

La idea de los científicos pasa por actualizar el software de los satélites de Starlink para que puedan proporcionar localización y navegación. Según han conseguido averiguar, no son necesarios grandes desembolsos de dinero ni mucho menos el lanzamiento de una constelación extra. 

"Hay tan pocos bits por segundos disponibles para las transmisiones GPS que no pueden permitirse incluir datos nuevos y muy precisos sobre dónde está realmente los satélites", ha declarado Peter Iannucci, el otro pilar del estudio. "Si tiene un millón de veces más de oportunidades de enviar información desde su satélite, los datos pueden estar mucho más cerca de ser certeros". Es ahí donde entra la función de la constelación Starlink. Miles de satélites en órbita baja con un poder de transmisión de datos muy superior al del GPS, que actualmente cuenta con unos 27 aparatos operativos.

En el mismo estudio se recoge que la precisión que van a conseguir, para aplicaciones civiles, será de unos 70 centímetros mientras que la actual en entorno GPS se mide, en ocasiones, en metros. Más allá de la precisión, uno de los puntos considerados esenciales por el Pentágono es la capacidad para resistir ataques.

Según los mismos cálculos, una vez que la constelación esté totalmente operativa, Starlink será capaz de proveer de servicio de localización al 99,8% de la población empleando menos del 1% de la capacidad del ancho de banda de los satélites y menos del 0,5% de la energía. Por el momento tan solo es un estudio sobre papel y no hay nada en firme por ninguna de las 2 partes, al menos oficialmente.

Los otros servicios

Y no es porque los competidores directos del país norteamericano no se lo hayan querido poner complicado. Una de las constelaciones de satélites de geoposicionamiento más avanzadas es GLONASS, la propuesta soviética comenzó su despliegue en los años 80 y proporciona localización a nivel mundial. Tampoco China ha querido perder el paso y lleva años trabajando en Beidou, uno de los proyectos de posicionamiento mundial más ambiciosos que promete un margen de error ínfimo gracias a las nuevas tecnologías. 

Asimismo, la Unión Europea cuenta con el sistema de posicionamiento Galileo como un proyecto de varias naciones europeas para proporcionar un servicio civil de localización. Las pruebas realizadas arrojan una precisión excelente con alrededor de 1 metro para la versión comercial y 1 centímetro para otras aplicaciones.