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Michibiki: Asombrosa precisión del GPS japonés

El satélite de última generación que la Agencia Espacial Japonesa(JAXA) colocó en órbita en Septiembre del 2010, les ha permitido alcanzar una precisión extraordinaria en el posicionamiento terrestre. Se trata del primero con que contará el proyecto QZSS, un sistema de tres satélites que llevará a los habitantes de Japón a unas cotas de exactitud en su geolocalización como nunca se había conocido antes. Por lo pronto, esta primera unidad ya ha demostrado hasta dónde pueden llegar sus procesadores de señal. Con este hito, los japoneses han adelantado a los europeos y a los chinos, que aún se hallan enzarzados en problemas económicos unos y de logística los otros.

Hoy día, con el sistema GPS americano se pueden alcanzar límites de precisión elevadísimos, pero debido a las limitaciones de los receptores comerciales no pueden proporcionar un margen de error que a muchos nos gustaría bajar (a no ser que utilicemos “trucos” como el sistema DGPS, que consiguen 1 metro o incluso el RTK GPS+GLONASS que logra los 5 mm). Sin embargo, los japoneses han puesto en marcha una iniciativa que supera las expectativas, llegando a unas cotas de precisión nunca alcanzadas en la vida real: 3 centímetros. Las pruebas han sido realizadas por la compañía que ha diseñado el satélite (Mitsubishi), en un coche de la misma marca, que ha recorrido las carreteras a una velocidad de 20 Kms/h y ha verificado tan brutal precisión. Los técnicos aseguran que hasta 80 Kms/h se mantiene esta fantástica resolución y que cuando haya más satélites en órbita incluso mejorará la cifra.

El Michibiki permitirá a los japoneses precisiones de hasta 3 centímetros

El QZS-1 (Quasi-Zenith Satellite) que ha permitido este milagro, ha sido apodado con el simpático nombre de Michibiki (guía, en japonés). Este satélite de posicionamiento local se  encuentra en una órbita geosíncrona inclinada (IGSO, Inclined Geosynchronous Satellite Orbit) de 32.000 x 40.000 km y 45º de inclinación. Posee una masa de 4.100 kg y ha sido construido por Mitsubishi Electric para la JAXA utilizando el bus ETS-8. Su vida media se estima en 10 años y las dimensiones del cuerpo principal son de 6,2 x 3,1 x 2,9 metros (con 25,3 metros de envergadura total una vez desplegados los paneles solares). Complementa al sistema GPS estadounidense y sólo funciona en el territorio japonés, aumentando la resolución y permitiendo mejorar la visibilidad de la señal en ciudades con edificios altos. Con esta primera unidad, se cubren apenas 8 horas pero cuando se lancen los otros 2 satélites que faltan, completarán las 24 horas del día.

Se lanzó en Septiembre del 2010 pero hasta ahora no habían comprobado su brutal precisión

De todos modos, no queremos echar las campanas al vuelo hasta que no tengamos más datos del Michibiki. Los 3 centímetros de precisión son espectaculares pero nos queda la duda de si han sido conseguidos por la calidad de los receptores empleados en la prueba o porque realmente el satélite haya aportado una tecnología punta en relojes atómicos internos que supera las anteriores. Nos inclinamos por pensar en la primera opción ya que este sistema de satélites fue pensado simplemente para mejorar la cobertura en zonas difíciles en Japón que es un país de orografía escarpada y ciudades llenas de altos edificios.

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Escrito por imported_Kir

32 Comments

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  1. Pienso que es un avance a medias. Según reza la primera imagen que ilustra el artículo, el satélite tiene una vida estimada de 10 años. Me parece un tiempo de vida demasiado bajo, teniendo en cuenta que poner en órbita un satélite es costoso tanto en términos económicos, como logísticos -y no olvidemos también en terminos ecológicos. ¿Alguien sabe cual es el tiempo de vida de uno de los satélites del GPS?

    • Según wikipedia, la vida media de los GPS es de 7,5 años. A mí me parece una vida media muy atractiva para ser económicamente viable, y lógica pensando que el modelo japonés es más avanzado tecnológicamente al ser más novedoso.
      Además los americanos hacen lanzamientos periódicamente para sustituir unidades averiadas de la constelación y siempre tienen alguno de reserva.
      De todas formas esto no funcionará solo, seguro que es un apoyo del GPS como se ha dejado en posibilidad abajo. Si no, sería imposible pues se necesita al menos de 3 satélites con señal GPS para que sea posible la geolocalización. La mejora de la señal seguro que se debe a tener un satélite más de apoyo que no tiene el error intencionado en la señal de tiempo que sí tienen los GPS, seguro que no es ninguna tecnología nueva, pues los militares hace tiempo que disfrutan de esta precisión (incluso mayor) solo con el GPS (pues sus receptores desencriptan el código militar del tiempo del NavStar, sin el error que tiene el código civil).

      • Pues pensaba que un satélite GPS tenía mucha más vida últil, gracias por la aclaración. Sin embargo, ya sean 7,5 años como 10, me parece demasiado corto. Un satélite no debería ser "tecnología de usar y tirar". Que me digas un rover marciano, pues se entiende…
        Saludos.

      • Me autorrespondo porque no puedo responderle a Joaquín, la vida útil de estos satélites es tal debido al deterioro de los mismos, no es que sean de usar y tirar, es que las radiaciones del espacio deterioran la electrónica. Creeme que el aguantar las radiaciones cósmicas durante diez años para un bicho de estos (cuya complejidad es brutal, recuerda que lleva dentro un reloj atómico ni más ni menos) es mucho tiempo, denota un cuidado exquisito a la hora del diseño de su hardware y de su blindaje antiradiación.
        Aún así te aseguro que saldrá económicamente rentable, si no no habrían puesto en marcha tal programa.
        Encima en un futuro los japos podrían hacer su propio GPS basándolo en este programa ya en marcha, para ya no solo mejorar la precisión del GPS de los Gringos, sino tener ya el suyo propio.

      • para Kemanaves: La vida de los satelites no se limita tanto por el deterioro de la electrónica sino mas bien por el combustible o gas propulsor. ¿ah? si, todos los satelites tienen que corregir su posición constantemente y el gas que llevan abordo se agota.

      • Para jam:
        Tienes razón, ese es otro aspecto a tener en cuenta, pero no es tan crítico como el de la radiación (y el agotamiento del reloj atómico, que se me olvidó decirlo) ni mucho menos, al NavStar-GPS se le dá una rotación inicial mediante dichos propulsores que comentas para que tenga una posición síncrona con la superficie terrestre y ya está, solo hacen falta pequeños ajustes de vez en cuando. Para este cometido los verniers de los satélites modernos tienen de sobra para mucho tiempo, más si tenemos en cuenta que dichas correcciones son algo casual.

      • Bueno muchas veces simplemente se lo cambia por quedar obsoleto antes que termine su vida útil. Igualmente como dice Kemanaves, la falta de propergol no es de gran relevancia para satélites en MEO, si en cambio lo es para los que se encuentran en LEO por el rozamiento con la tenue atmósfera que aún hay.

      • No es que sea más importante en órbitas bajas por el rozamiento, en dichas órbitas utilizar los verniers para contrarrestar el frenado es inutil, se agotaría muy rapido el combustible. Solo son viables estas órbitas para naves espaciales y la ISS, que periódicamente recibe un impulso del transbordador espacial de turno para mantenerla en una órbita estable.
        Lo de utilizar poco los verniers es porque los Navstar GPS tienen una orbita média (MEO) y casi totalmente circular, por lo que con una pequeñísima rotación se puede hacer que su antena esté orientada a la superficie sin apenas hacer correcciones en mucho tiempo.
        En satélites en los que sí se hace un uso importante de los verniers son aquellos de observación (espías por ejemplo) y/o aquellos con órbitas más elípticas.
        En este caso tenemos un satélite cuya órbita elíptica tiene diferentes velocidades angulares con respecto a la tierra, por lo que el movimiento debe variar si queremos apuntar a la superficie. Si encima es un satélite con algún propósito especial como espionaje u observación, teniendo que recolocar su orientación/hacer un ligero ajuste de su órbita para ver una zona en concreto, pues ya tenemos otra razón para utilizar los verniers con más asiduidad.
        Tambien es verdad como dice T-1000 que simplemente pueden quedarse obsoletos sin que halla acabado su vida útil, es algo también a tener en cuenta.

      • Pues entonces no entiendo como la elevación de la altura en la ISS es kilométrico sólo en algunos meses, a pesar que tienen una órbita circular. Es simple, el problema es el rozamiento (aunque también, la Tierra al no ser una esfera perfecta con la misma estructura no tiene un campo gravitatorio uniforme), por ello que los satétiles en esta órbita queden fuera de servicio por falta de de propergol (ahora algunos empiezan a utiliza propulsores iónico). Y en el caso específico de la ISS, el problema es tan dramático por su enorme superficie, que genera un gran rozamiento.
        Por otra parte, no sólo el Shuttle la eleva, también la Soyuz, Progress y el ATV.

        P.D: No discuto lo de la orientación de la antena, pero el rozamiento en LEO es algo importantisimo.

      • Es correcto lo de que la ISS recibe el impulso de otras naves además del SS, pero no de las Soyuz que yo sepa, pues no tienen suficiente empuje para ello (se quedarían sin combustible para volver a la tierra.
        Estamos de acuerdo en que el rozamiento en LEO es muy importante, por ello no se instalan en dicha órbita ningún satélite de larga duración, que es lo que vengo diciendo varios comentarios atras…

      • Los satélites que mencionas serán lanzados en 2014, lo pone en el mismo artículo que citas, asique no tiene que ver nada con este del que hablamos. Es decir, hoy día es lo máximo en vida util.

      • Mejor leer con un mínimo de atención, no?:

        "Lanzamiento Delta IV M+ (GPS IIF-1)

        El GPS IIF SV-1 (también conocido como Navstar 2F-1 o GPS IIF-1) es un satélite de 1630 kg y es el primero de los doce GPS de la serie IIF que Boeing debe construir de acuerdo con un contrato de 1996. En un principio debían lanzarse 33 IIF, pero en 2001 se decidió recortar el número de unidades en favor de la nueva generación GPS IIIA, cuyo primer ejemplar debe ser lanzado en 2014. La serie IIF sustituye a los satélites IIR, el último de los cuales fue lanzado el pasado agosto. Los GPS IIF emitirán dos nuevos tipos de señales de un total de cuatro, una militar (M-code, más resistente a las interferencias, divididas en dos frecuencias: L1M y L2M) y otra civil (L5, la cual ya fue ensayada con el satélite USA-203). Su vida útil se estima en 15 años. Al igual que el resto de GPS, emitirá la señal civil L2C."

        Es decir, y para abreviar, el lanzamiento del GPS IIF fue el año pasado y este ya cuenta con una vida útil de 15 años. Los que seran lanzados en el 2014 será la nueva serie IIIA, de la cual todavía se desconoce su tiempo de vida útil.

      • http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_IIF_SV-1
        Este es el satélite que mencionas, el que supuestamente tiene una vida de 15 años, en la wikipedia dice que tiene 12 años de vida operacional, ya hemos pillado en una mentira a dicha página que comentas: No hay que creerse todo lo que se lee.
        Además el satélite del bloque que comentas es solo uno, por lo que no están operativas las dos nuevas señales que se comentan en la página ya que habrá que esperar a que se lance toda la constelación de NAVSTAR IIF, frente al sistema japonés que ya está operativo.
        Aún así te doy la razón en parte, siguen siendo más 12 años que 10 como es lógico, pero es un salto impresionante, pues fijaros que estamos comparando una nación que ya ha lanzado unos sesenta satélites desde hace más de 33 años con otra que acaba de lanzar su primero desde hace unos meses. No hay color, pues con la experiencia que han acumulado los americanos solo tienen 2 años más frente a una nación novata en este aspecto. Por eso es tan impresionante la proheza de los japoneses

      • Discúlpame, pero acabo de leer lo de la wikipedia y es bastante confusa. Mientras que una de sus fuente habla de 15 años (http://space.skyrocket.de/doc_sdat/navstar-2f.htm) otro de 12 (http://www.boeing.com/defense-space/space/gps/index.html), bueno por ser está segunda del propio contratista tomémoslo por cierto. Igualmente pasar de 7,5 a 12 es considerable (no creas en todo lo que dice wikipedia ; ).

        Por otra parte, no creo entender que quisiste decir con que el japones está operativo. Me puedes explicar como logran la triangulación con UN sólo satélite. El propio artículo lo aclara, éste lo único que hace es complementar al GPS estadounidense, para mejorar la señal en Japón.

        "Complementa al sistema GPS estadounidense y sólo funciona en el territorio japonés…

        Nos inclinamos por pensar en la primera opción ya que este sistema de satélites fue pensado simplemente para mejorar la cobertura en zonas difíciles en Japón que es un país de orografía escarpada y ciudades llenas de altos edificios."

      • Pues si confías antes en la info de un simple Blog antes que en la de la mismísima Wikipedia apaga y vámonos. Yo si que confío ciegamente en la Wikipedia (por razones obvias) y más encima en inglés.
        Ya expliqué con anterioridad como funciona este sistema, ya está operativo lo dice este mísmo artículo sobre el que comentamos y como ya he hablado, lo que hace es apoyar la señal GPS con su propia señal del tiempo sin el error intencionado que tiene la primera, por lo que consigue aprovechar el GPS en todo su explendor.
        Haber si leemos un poquito…

      • Sí, el blog de un astrofìsico, nada menos (y al que podemos identificar). En cambio, quién lo escribió en la "mismísima" wikipedia??je! pues tal vez alguien como él (o tal vez alguien que no entendía ni jota, y saco un poco de info por allí, otro poco de por allá y salió eso, quien sabe). Te recomiendo que no confíes ciegamente en la wikipedia (por mas inglés que tenga), y sino mira tú mismo las fuentes (uno dice 15 años y el otro 12, entonces en qué quedamos??).

        Por otro lado, te leo:

        "Además el satélite del bloque que comentas es solo uno, por lo que no están operativas las dos nuevas señales que se comentan en la página ya que habrá que esperar a que se lance toda la constelación de NAVSTAR IIF, frente al sistema japonés que ya está operativo."

        Nuevamente, sí. Pero también cuenta con señales viejas (señal civil L2C), por lo tanto ya puede estar operativo. Igualmente no entiendo que tiene que ver una cosa con la otra, cuando solamente estábamos comparando sus vida útil.

        "Ya expliqué con anterioridad como funciona este sistema, ya está operativo lo dice este mísmo artículo sobre el que comentamos y como ya he hablado, lo que hace es apoyar la señal GPS con su propia señal del tiempo sin el error intencionado que tiene la primera, por lo que consigue aprovechar el GPS en todo su explendor."

        Y si es justamente lo que estoy diciendo, que sólo se dedica a apoyar al GPS existente, lo mismo que hará el GPS IIF mientras tanto. Es decir que hacen lo mismo, por lo tanto los dos pueden estar operativos, haber si prestamos un poco de atención.

      • Paso de discutir sobre algo que ya he explicado y a lo que intentas darle la vuelta, lo que no se puede hacer es hacerse el loco en las partes de la explicación que no te interesan.
        En la wikipedia puede escribir todo el mundo correcto, pero tambien está el que entiende y lo sobreescribe todas las veces que haga falta, además hay discusion en todos los temas para llegar a un consenso antes de una edición y si hay conflictos entran los moderadores. No me vengas ahora quitando credibilidad a una página tan importante por dios, si nos ponemos a desmontar las premisas sobre las que hablamos, no podemos tener una conversación en la que siquiera estemos de acuerdo que este artículo de Neoteo sea real.
        Yo te pongo una página sobradamente conocida y en la que puede escribir cualquiera que se registre (es estúpido pensar que a alguien que conozca sobre el tema le va a editar el artículo uno que no tenga ni jota, y menos cuando no hay ningún interes de por medio).
        Tu me pones sobre la mesa el Blog de un astrofísico, si nos ponemos escépticos, un astrofísico no tiene por que saber más allá de la física, puede ser un completo ignorante en electrónica-telecomunicaciones, aunque sea un hacha en astrofísica. Si me hubieses dicho un doctor en teleco o en informática quizas…
        Ya que nos ponemos escepticos hasta el punto de dudar de la Wikipedia: Como sabes que ese tío es astrofísico? Has visto su título?
        Si no lo fuera le denunciarias? Ganarias algo?
        Vamos que si él te engañara para darse el pegote no tendría nada que perder verdad?
        Ya que nos ponemos escépticos…

      • Pues no sé quien será el loco, que al final lo único que te queda para discutir es lo de la wiki porque te has dado cuenta lo erróneo en todo lo que venías diciendo. Ahora bien, sobre ello la verdad me interesa un comino estar discutiéndolo, tú confías ciegamente en la wiki, has lo que quieras pero yo ya he tenido ejemplos de HORRORES no errores (y la verdad que esos HORRORES perduraron por mucho tiempo, hasta que finalmente un moderador se entero). Así que hablo por experiencia. En fin…

      • Me llamas loco cuando tú eres el que se empeña en desacreditar la evidencia?
        No me hagas reir, creo que está bastante claro que cuando he tirado por tierra tus argumentos es cuando te has puesto a atacar mis fuentes (sobradamente reputadas en internet), solo por que no tenías forma de demostrar lo que dices. Yo solo he recurrido a tu patética herramienta para demostrarte que si nos ponemos en ese plan es tontería seguir discutiendo.

      • ¡Claro!, y yo soy el que a dicho esto:

        "Según wikipedia, la vida media de los GPS es de 7,5 años"

        Pero después que te enseño sobre el GPS IIF, agarras, lo buscas en la wiki y haces gala de estar informado, cuando antes al parecer lo desconocías (y también la infalible wiki de la que tanto dependes). Por otro lado, ¿qué argumento has tirado al suelo? Pues no creo que sea la de los 7,5 años o el que el GPS IIF no está operativo, no?.
        En fin, yo me retiro ya me canse de repetirte siempre lo mismo (a buen entendedor, pocas palabras bastan).

      • Pero que cínico eres: No te he buscado despues que en realidad los de la última serie son de 12 años?
        Y luego es cuando has empezado a tirar por tierra la wikipedia.
        Pero que falso y manipulador…

  2. Mas de un centímetro no es ninguna novedad, me parece que son un poco fascistas los japoneses según los cuales todos los occidentales somos bárbaros y se vanaglorian de objetivos ya superados por varios paises

    • Eso lo dices tu querido y en este caso quienes loan esta proeza son los de neoteo, esto como puede observarse no es ningún articulo japones ensalzando el poder de su patria (royo china o cualquier país cutre / bananero / no-democratico etc) ni nada por el estilo. Eso que has dicho es una barbaridad y se sale de contexto.

      En cuanto al tema del articulo, es bien cierto que lo bueno de ser un país "pequeño" y rico es esto, que una inversión cunde mucho por cara que sea. Pueden invertir mucho en algo novedos que comovan a necesitar digamos "menos cantidad" les cundirá si o si.

    • Haber con qué sistema que tú puedas usar y/o comprar puedes sacar una precisión superior a 2 metros.
      No se como has llegado a la conclusión que escribes, pues no creo que sea verdad, sin embargo las cosas como son no por que lo digan ellos: Comparados con los Japos el resto del mundo estamos casi en la edad media.

  3. es impresionante la precision que tiene, y creo que tiene una vida media bastante aceptable, de 10 años. ya sabemos que que los japoneses son la punta de lanza en la tecnología en la tierra,y me parece muy bien. que sigan asi…

  4. "Con este hito, los japoneses han adelantado a los europeos y a los chinos, que aún se hallan enzarzados en problemas económicos unos y de logística los otros." Me imagino que los problemas economicos es para los europeos, y los logisticos es para china o me equivoco?

  5. por favor "neoteos" hagan una expliacion o en su defecto ( si pueden) un articulo. porque la verdad es que es muy interesante el dato de "DGPS, GPS+GLONASS" los busque en internet y no encontre nada concreto. desde ya gracias

    • mmm como q no buscaste nada, porq puse dgps y lo primero q salio fue una referencia al sistema que esplica perfectamente q utiliza sistemas en tierra q saben exactamente su posicion y eso sumado al gps normal ayuda a correguir errores.

      Las cosas servidas no sirven, rinde leer un poco

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