GNSS, GLONASS y Galileo: una comparación

Por la Dra. Helena Voss, ingeniera jefe de RF en NavShield Global (15 años de experiencia en protección de PNT y diseño de receptores multiconstelación). Revisión técnica a cargo del equipo de RF de NavShield.

Cuando la gente habla de “GPS”, normalmente se refiere a la navegación por satélite en general. En la práctica, existen varias constelaciones globales, y la diferencia cobra importancia en el momento en que se especifica un Receptor GNSS o un Antena antiinterferencias CRPA. Esta comparación abarca los tres principales sistemas mundiales —el GPS (EE. UU.), el GLONASS (Rusia) y el Galileo (UE)— y explica por qué un receptor GNSS multiconstelación es el valor predeterminado de resiliencia.

¿Qué es el GNSS?

GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite) es el término genérico que engloba todas las constelaciones de navegación por satélite. Un Receptor GNSS que rastrea varias constelaciones detecta más satélites a la vez, lo que mejora directamente la precisión, la disponibilidad y la resistencia a las interferencias. Los tres sistemas que se indican a continuación emiten señales civiles gratuitas y abiertas, junto con códigos militares restringidos.

GPS — El original (Estados Unidos)

Campo Valor
Operador Fuerza Espacial de EE. UU.
Bandas civiles L1 C/A, L2C, L5
Estado Maduro, disponible a nivel mundial
Ideal para Referencia universal

Fuente: Programa de modernización del GPS de EE. UU.. La señal civil L1 C/A es la señal de referencia que utilizan casi todos los receptores; la L5 es la señal de seguridad vital adoptada para la aviación.

GLONASS — El sistema ruso

Campo Valor
Operador Roscosmos
Grupos G1, G2 (FDMA), L3 CDMA
Cobertura Intenso en las altas latitudes del norte
Nota Los modernos satélites GLONASS-K han mejorado la precisión

Fuente: ISS Reshetnev / GLONASS. El sistema GLONASS tradicional utilizaba canalización FDMA en G1/G2; los satélites GLONASS-K más recientes incorporan una señal CDMA L3 que los receptores modernos detectan.

Galileo: el sistema europeo

Campo Valor
Operador Unión Europea / ESA
Grupos E1, E5a, E5b, E6
Fuerza Mensaje de alta precisión declarada e integridad
Ideal para Uso civil de alta precisión

Fuente: Especificaciones de la señal del satélite Galileo (GSA). El E6 de Galileo transmite servicios comerciales y autenticados, y su mensaje «Open Service Integrity» avisa a los receptores de los errores de señal.

GPS, GLONASS y Galileo: un resumen rápido

Sistema Operador Bandas clave Lo mejor para
GPS EE. UU. Nivel inferior / Nivel superior / Quinto nivel Referencia universal
GLONASS Rusia 1.º curso / 2.º curso / 3.º curso Latitudes septentrionales
Galileo UE Este / Este / Este Topografía de alta precisión

Señales normales frente a señales cifradas

Cada constelación transmite dos canales. La señal civil abierta es de acceso gratuito para cualquier Receptor GNSS de uso; el acceso a la capa militar encriptada está restringido. Dado que las capas abiertas comparten la banda L y se solapan en frecuencia —las bandas L1 del GPS, E1 de Galileo y B1C de BeiDou se sitúan todas cerca de los 1575 MHz—, una sola antena puede dar servicio a todas ellas, lo que hace que los diseños multiconstelación resulten prácticos.

Precisión y disponibilidad

Una posición determinada únicamente por GPS suele tener una precisión de unos pocos metros. La incorporación de las frecuencias duales E5a/E5b de Galileo y de GLONASS amplía la geometría de los satélites, lo que mejora la precisión de un sistema bien diseñado receptor GNSS multiconstelación para alcanzar una precisión inferior al metro y mantener la posición cuando una constelación queda bloqueada por edificios o por el terreno. En un «cañón urbano», donde los rascacielos reflejan y debilitan las señales, ese número adicional de satélites suele marcar la diferencia entre una posición estable y una deriva.

Qué significa esto para los compradores

Si tu operación se desarrolla cerca de fuentes de interferencia o en un entorno de radiofrecuencia con mucha actividad, opta por un receptor que reciba las tres constelaciones en lugar de solo el GPS. Los satélites adicionales permiten que la geometría de navegación siga siendo resoluble cuando un sistema está bloqueado, y obligan a cualquier dispositivo de interferencia a cubrir un espectro mucho más amplio. En el caso de plataformas en las que la determinación de la posición sea fundamental para la seguridad, combina ese receptor con una antena de anulación, de modo que la interferencia se rechace en la etapa inicial en lugar de combatirse mediante software cuando la señal ya se ha visto gravemente afectada.

Por qué un receptor GNSS multiconstelación es resistente a las interferencias

A receptor GNSS multiconstelación distribuye la energía que rastrea entre numerosas bandas y satélites. Un único receptor GPS L1 puede detectar entre 8 y 12 satélites; si se añaden GLONASS y Galileo, ese número puede superar los 30, por lo que, aunque el bloqueo elimine algunos, la geometría de navegación sigue siendo resoluble. Además, un dispositivo de bloqueo debe cubrir un espectro mucho más amplio para abarcar todas las bandas, lo que aumenta el coste para el atacante. El cálculo matemático de las bandas que subyace a esta dispersión se detalla en nuestro guía de bandas de frecuencia GNSS, y el mecanismo de anulación que protege esas bandas se explica en Cómo funciona la protección contra el bloqueo de los sistemas GNSS.

Conclusión

. Ninguna constelación por sí sola es suficiente para operaciones expuestas a interferencias. Una receptor GNSS multiconstelación —GPS más GLONASS más Galileo— es la base, y una antena que anula la interferencia en todas esas bandas es la mejora. Consulte la página de tecnología NavShield para ver la implementación.

Declaración de transparencia sobre la IA: Este artículo se redactó con la ayuda de la IA para mejorar su estructura y legibilidad, y posteriormente fue revisado y corregido técnicamente por la Dra. Helena Voss y el equipo de ingeniería de RF de NavShield. Todos los datos sobre las constelaciones proceden de las autoridades oficiales enlazadas anteriormente.