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Proyecto TREASURE, desarrollo de un sistema multi-GNSS

En un mundo multi constelación, donde el posicionamiento satelital ya se encuentra ampliamente presente, la Unión Europea apuesta al desarrollo de un sistema que permita determinar la posición con alta precisión utilizando todas las constelaciones operativas. 3 millones de euros de inversión en proyecto que tiene el equilibrio de género como compromiso.

El proyecto TREASURE, financiado con fondos de la Unión Europea, integrará las señales de los sistemas de navegación por satélite, como el GPS, lanzado por Estados Unidos, junto con el GLONASS de Rusia, el BeiDou de China y el nuevo sistema Galileo de Europa. La combinación de estos diferentes sistemas satelitales para operar juntos es un nuevo desarrollo conocido como multi-GNSS, que es clave para proporcionar un posicionamiento instantáneo y de alta precisión en cualquier parte del mundo. El proyecto, de cuatro años de duración, se centrará en un servicio que llevará al uso actual del GNSS (normalmente basado en uno o dos sistemas) al siguiente nivel, para proporcionar una precisión de unos pocos centímetros en tiempo real, abriendo una multitud de nuevas posibilidades.

El servicio, que se desarrollará a nivel de prototipo, beneficiará a las industrias críticas para la seguridad como la aviación y la navegación marítima, así como las aplicaciones dependientes de alta precisión como las operaciones de perforación y producción en alta mar, dragado, construcción, agricultura, automóviles sin conductor y drones entre otros.

Disrupción atmosférica

Uno de los aspectos clave de la investigación es mitigar los efectos de la atmósfera, en particular relacionados con el tiempo espacial, que a menudo pueden crear condiciones de deterioro que reducen enormemente la comunicación por satélite y la precisión del posicionamiento.

Controlada por la interacción del sol con el campo magnético de la Tierra, la ionosfera (la capa superior de la atmósfera terrestre) se caracteriza por la presencia de electrones libres, que interfieren con la señal de un satélite que pasa a través de ella.

Principalmente, pero no sólo cuando la actividad solar es alta, pueden formarse irregularidades de densidad de electrones en la ionosfera, que pueden causar difracción de señales y dispersar la señal satelital que hace difícil que un receptor GNSS calcular su posición.

Esto tiene un efecto particularmente disruptivo sobre la tecnología de posicionamiento, especialmente en regiones de alta latitud o ecuatoriales, como en el norte de Europa o en Brasil, respectivamente.

De manera similar, la tropósfera, una capa inferior de la atmósfera, también interfiere con las señales. La presencia de vapor de agua en esta parte neutra de la atmósfera puede crear un efecto disruptivo adicional sobre las señales de satélite, lo que también afecta a la precisión del GNSS.

Corregir todos los errores intervinientes

El proyecto tiene como objetivo desarrollar nuevos modelos de error, algoritmos de posicionamiento y técnicas de asimilación de datos para monitorear, predecir y corregir no sólo los efectos de la atmósfera, sino también la degradación de la señal debido a fuentes de interferencia causadas por el hombre.

Las técnicas de procesamiento de la señal, adaptadas a las características de las señales interferentes, se utilizarán para mejorar la calidad de las mediciones y, en última instancia, para generar soluciones de posición confiables.

Además, los investigadores de TREASURE también desarrollarán nuevos productos para posicionamiento en tiempo real multi-GNSS, específicamente para su uso con el nuevo sistema Galileo.

Amplio potencial industrial del servicio multi-GNSS preciso

Todos estos problemas plantean riesgos significativos para los muchos sectores gubernamentales e industriales que ahora dependen del GNSS o pretenden utilizarlo para superar los crecientes desafíos globales.

El Dr. Marcio Aquino, del Instituto Geoespacial de Nottingham dijo: “Un servicio multi-GNSS altamente preciso podría, por ejemplo, ayudar a aplicaciones terrestres exigentes como la agricultura de precisión, dando a los agricultores acceso a la recolección y análisis de datos precisos en tiempo real, maximizar la producción de alimentos, reducir costos y minimizar el uso de pesticidas “.

“En el otro lado del espectro, una plataforma de perforación de aguas profundas que experimenta cualquier degradación temporal de la precisión de posicionamiento podría conducir a pérdidas fenomenales en un momento en que, debido al actual clima de producción de petróleo, las empresas se esfuerzan por aumentar la eficiencia operativa. Esta industria también se beneficiaría de un servicio multi-GNSS tan preciso”.

La importancia de Galileo

Para el año 2020, Galileo, el sistema europeo de GNSS estará plenamente operativo y proporcionará datos de posicionamiento de precisión sin precedentes. Galileo rivalizará pero, principalmente, será interoperable con el GPS, que ha sido el líder de todos los sistemas GNSS, dominando el mercado durante más de 20 años.

Según el Dr. Aquino: “El desarrollo del GNSS europeo y su integración con otros sistemas satelitales es clave para la competitividad de Europa en este mercado, por lo tanto el interés de la Unión Europea en financiar este proyecto”.

El estudio se centrará en dos técnicas GNSS existentes conocidas como PPP (Precise Point Positioning) y NRTK (Network Real Time Kinematic). Ambos usan GPS y GLONASS, pero podrían satisfacer potencialmente demandas futuras de posicionamiento de alta precisión en tiempo real cuando Galileo esté completamente integrado, y si TREASURE tiene éxito.

Crear una masa crítica y probar el potencial del mercado

TREASURE, financiado por el Programa Marco de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea, reúne a cuatro universidades de primer nivel, un instituto de investigación y cuatro empresas europeas líderes para proporcionar la investigación que dará como resultado la solución GNSS final de alta precisión.

El equipo del proyecto capacitará y trabajará junto a 13 becarios que serán designados como candidatos para el futuro empleo en la floreciente industria GNSS como investigadores especializados.

Los becarios construirán una herramienta de prototipo para apoyar las diferentes necesidades de PPP y NRTK y probarán qué interés comercial hay para llevar el futuro servicio al mercado.

Las empresas involucradas son Deimos Ingeniería (Portugal), Noveltis (Francia), Geo++ GMBH (Alemania) y Fugro Intersite (Holanda). La contribución de la Unión Europea al proyecto asciende a más de 3 millones de euros.

Todos los candidatos deben cumplir con los requisitos de elegibilidad donde estas áreas deben estar dentro de los primeros cuatro año de su carrera de investigación, deben aún no haber alcanzado el título de doctor y debe llevar a cabo la movilidad transnacional y no haber residido o llevado a cabo su actividad principal (trabajo, estudios, etc.) en el país anfitrión durante más de 12 meses en los tres años inmediatamente anteriores a la contratación.

Giorgiana De Franceschi, responsable de género del proyecto e investigadora principal, subrayó que TREASURE está totalmente comprometido a garantizar el equilibrio de género en la cohorte que se seleccionará para trabajar en el proyecto. El reclutamiento tendrá como objetivo que el 50% sean mujeres investigadoras. El papel de la Oficial de Género incluirá la promoción del papel de la mujer en la investigación realizada en TREASURE, un compromiso para asegurar que las mujeres en el proyecto sean tratadas de manera equitativa y justa en lo que se refiere a salarios y condiciones de trabajo e instalaciones como, por ejemplo, la prestación de servicios de guardería.

Fuentes

Deimos Elecnor Group

CORDIS (Community Research and Development Information Service)

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