Los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) utilizan una red de satélites en órbita alrededor de la Tierra para emitir señales de radio a dispositivos receptores. Los receptores utilizan estas señales para calcular su posición geográfica con gran precisión.
Además de la navegación, estos sistemas también se utilizan para una variedad de aplicaciones, como el seguimiento de vehículos y buques, la planificación de rutas, la agricultura de precisión, monitorización de infraestructuras, monitorización de calidad de las aguas, la gestión de flotas, la búsqueda y rescate, además de usos gubernamentales que requieren de una mayor seguridad, disponibilidad y precisión.
Generalmente cuando hablamos de Sistemas GNSS, tendemos a asociarlos únicamente a GPS, debiendo tener claro que este sistema aunque hasta ahora era el más conocido y utilizado, no es el único, también están disponibles el GLONASS Ruso, el BEIDOU Chino y sobre todo el GALILEO Europeo. Hay que tener en cuenta que salvo para usos, aplicaciones y servicios específicos la mayoría de los receptores como por ejemplo los de nuestros teléfonos móviles, son multiconstelación, es decir pueden recibir señales de todos los sistemas y satélites disponibles, trabajando de forma simultánea.
GALILEO es un sistema de navegación por satélite Global creado por la Unión Europea (UE) y gestionado por la Agencia de la Unión Europea para el Programa Espacial (EUSPA), que se encarga de la operación y el mantenimiento de los satélites y de la infraestructura terrestre asociada.
Galileo consta de una constelación de satélites en órbita que transmiten señales a dispositivos receptores en la Tierra, permitiendo a los usuarios determinar su ubicación con precisión y acceder a otros servicios de navegación y tiempo.
El objetivo principal de Galileo es proporcionar una alternativa Europea independiente a los sistemas de navegación por satélite, sobre todo respecto al GPS. Ofrece una mayor precisión y fiabilidad que otros sistemas y está diseñado para ser compatible con ellos, lo que permite a los usuarios acceder a múltiples sistemas de navegación al mismo tiempo para aumentar aún más la precisión y disponibilidad.
Las principales ventajas de GALILEO además de ser un sistema Europeo independiente de terceros países son las siguientes:
- Mayor precisión: Galileo ofrece una mayor precisión que el GPS y GLONASS, lo que permite a los usuarios determinar su ubicación de una forma más exacta. Mediante el nuevo Servicio gratuito de Alta Precisión HAS (High Accuracy Service) que ofrece correcciones de posicionamiento preciso punto a punto (PPP), se obtienen precisiones centimétricas.
- Fiabilidad mejorada: Galileo utiliza una arquitectura de sistema redundante y más robusta que otros sistemas, lo que mejora su fiabilidad y reduce la posibilidad de fallos del sistema.
- Mayor disponibilidad: Galileo tiene una mayor disponibilidad de señal en áreas urbanas densamente pobladas y en entornos de alta interferencia, como edificios altos y zonas montañosas.
- Compatibilidad con otros sistemas: Galileo es compatible con otros sistemas de navegación por satélite existentes, como el GPS y GLONASS, lo que permite a los usuarios acceder a múltiples sistemas de navegación al mismo tiempo para aumentar la precisión y disponibilidad.
- Mayor seguridad: Galileo ofrece una mayor seguridad y resistencia a la interferencia intencional y accidental, lo que lo hace más adecuado en aplicaciones críticas como la navegación aérea, la gestión de emergencias, control de avenidas, sistemas de abastecimiento, etc.
- Servicios adicionales: Galileo ofrece una amplia gama de servicios adicionales, como la sincronización de redes de telecomunicaciones, la gestión de flotas de vehículos y el seguimiento de activos y personas en tiempo real.
El sistema Galileo por tanto ofrece una mayor precisión, fiabilidad, disponibilidad y seguridad que otros sistemas de navegación por satélite, así como una amplia gama de servicios adicionales, que lo hace una opción atractiva para una variedad de aplicaciones comerciales, gubernamentales y de seguridad crítica.
En el ámbito de la hidrología y la hidráulica, Galileo tiene utilidad para el monitoreo y control de la gestión de recursos hídricos, cauces, zonas inundables, gestión de inundaciones, supervisión de la calidad del agua y la planificación y mantenimiento de infraestructuras y de redes de distribución de agua. Los sensores y dispositivos de monitoreo equipados con tecnología Galileo pueden proporcionar datos más precisos sobre niveles y referencias, calidad de las aguas y flujos y para sistemas de información geográfica en tiempo real.
La aplicación de Galileo y otros GNSS en la calidad del agua se centra principalmente en la monitorización y el control de la calidad en las cuencas hidrográficas y en los sistemas de suministro. Los datos de ubicación y tiempo proporcionados por Galileo pueden utilizarse para la correlación espacial de la información obtenida, permitiendo a los gestores de recursos hídricos tomar decisiones informadas y precisas en tiempo real.
La auscultación de infraestructuras hidráulicas y presas es otro campo de aplicación de los GNSS como Galileo. La auscultación es un proceso de monitoreo que se realiza para detectar cambios en la estabilidad y la seguridad de estas estructuras, lo que puede ser causado por factores como la erosión, la deformación y la sedimentación, sismos, filtraciones, corrimientos, desprendimientos y deslizamientos o fallos estructurales. Las técnicas tradicionales de auscultación pueden ser costosas y consumir mucho tiempo, y pueden no proporcionar la precisión necesaria para detectar cambios sutiles en la estructura. En cambio, a través de servicios y aplicaciones de alta precisión basadas en Galileo o conjuntamente con otros GNSS o de precisión diferencial, pueden proporcionar una solución más eficiente y precisa para el monitoreo de todo tipo de infraestructuras hidráulicas, en tiempo real y utilizando redes de comunicación satelitales, operativas incluso en casos de emergencia o de afectación de sistemas de comunicaciones terrestres.
El uso de estas aplicaciones permite medir con precisión las deformaciones y desplazamientos en tiempo real, lo que facilita una detección temprana de cambios en las estructuras, tuberías, niveles, etc. Se pueden colocar puntos de referencia GNSS en los puntos críticos de la infraestructura, midiendo posiciones a intervalos regulares utilizando receptores de alta precisión. La información recopilada se procesa para determinar cualquier cambio en la posición o deformación de la estructura.
Además, la combinación de sistemas GNSS con otras técnicas de monitoreo, como la inclinometría y la topografía, puede proporcionar una visión más completa de la estabilidad y seguridad de la infraestructura hidráulica. La combinación de técnicas permite la detección temprana de cambios en la estructura y ayuda a los ingenieros a tomar medidas preventivas para evitar problemas que pudieran resultar graves o catastróficos.
En resumen, los servicios de alta precisión como los que ofrece Galileo se postulan como una solución más eficiente y precisa para la auscultación de infraestructuras hidráulicas, permitiendo la medición en tiempo real de deformaciones y desplazamientos con una mayor precisión y disponibilidad, lo que ayuda a los ingenieros a detectar cambios en la estabilidad y seguridad de la estructura y tomar medidas preventivas para evitar posibles fallos que pudieran resultar catastróficos.
Aplicación en calidad de las aguas
La calidad del agua se puede evaluar a través de diversos parámetros, como la concentración de contaminantes, la turbidez, salinidad, el pH y la temperatura, entre otros. También pueden obtenerse datos sobre velocidad, caudales, dirección de flujo, posicionamiento de masas de agua, contaminantes, etc. Para medir o controlar estos parámetros, se pueden utilizar diferentes tipos de sensores y dispositivos de monitoreo, entre los que se incluirían equipos receptores o GNSS.
Por ejemplo, se pueden instalar sensores de temperatura o de conductividad eléctrica en cuerpos de agua, como ríos o lagos, y vincularlos a un receptor Galileo para obtener datos precisos de la temperatura o la salinidad del agua en tiempo real y en una localización determinada. Estos datos pueden ayudar a los gestores de recursos hídricos a detectar cambios en la calidad del agua y tomar medidas preventivas para evitar la contaminación, así como su seguimiento y ubicación.
A través de canales de conexión secundarios al sistema principal pueden enviarse datos adicionales a los normalmente transmitidos por el receptor sobre posicionamiento, velocidad o tiempo.
Además, el sistema Galileo también puede ser útil para el seguimiento de la calidad del agua en entornos urbanos, donde las redes de suministro y distribución de agua pueden ser complejas y extensas. Con el uso de sensores y dispositivos de seguimiento, se puede controlar la calidad del agua en diferentes puntos de la red y mejorar la eficiencia en la detección de fugas o contaminantes.
Desde el punto de vista de la seguridad, en el caso de instalaciones consideradas críticas se puede tener acceso a servicios de Galileo más seguros como el servicio autenticado OSNMA, o incluso el Servicio Público Regulado (PRS).
En resumen, la monitorización de las aguas con aplicaciones GNSS es una herramienta valiosa para la evaluación y gestión de los recursos hídricos. La integración de estos dispositivos permite la recopilación precisa y eficiente de datos, y la capacidad de seguimiento en tiempo real permite una respuesta rápida a los cambios en la calidad del agua y otros parámetros importantes.
Los sistemas GNSS también son útiles en la monitorización de la calidad del agua subterránea, ya que pueden ser instalados en sondeos y pozos y proporcionar datos de ubicación precisos, lo que permite a los usuarios/gestores/Organismos de Cuenca, etc., recabar cualquier tipo de información susceptible de ser enviada en tiempo real (niveles, datos de funcionamiento, consumos, lecturas de contadores, parámetros de calidad del agua, etc.).
La información suministrada por sistemas como GALILEO puede integrarse en aplicaciones GIS en tiempo real, con una amplia variedad de aplicaciones, como la planificación urbana y regional, la gestión de emergencias, la monitorización ambiental y la gestión de recursos naturales. En la monitorización ambiental, estos sistemas pueden detectar cambios en la calidad del aire o del agua y proporcionar alertas en tiempo real para tomar medidas de corrección.
En la agricultura, los sistemas GIS interoperables con GALILEO se utilizan para optimizar el uso de la tierra y el agua, y para monitorizar el crecimiento de los cultivos. Los datos de ubicación de Galileo se pueden combinar con información sobre la calidad del suelo y las condiciones meteorológicas para ayudar a los agricultores a tomar decisiones informadas sobre la gestión de cultivos.
En resumen, el GNSS Europeo GALILEO se posiciona como una nueva y valiosa herramienta para la gestión de recursos hídricos y la calidad de las aguas a nivel Global, totalmente independiente de sistemas militares como el GPS. La mayor precisión y la fiabilidad de sus servicios son un valor añadido a la hora de monitorizar y controlar eficazmente las infraestructuras hidráulicas, la calidad del agua y la gestión de recursos hídricos.
