KPS: Sistema de Posicionamiento de Corea
El Sistema de Posicionamiento de Corea (KPS) representa el ambicioso plan de Corea del Sur para contar con un sistema de navegación por satélite regional e independiente. El KPS ofrecerá servicios cruciales de posicionamiento, navegación y tiempo (PNT) en toda la región de Asia-Oceanía. Su objetivo es reducir la dependencia de sistemas extranjeros como el GPS de EE. UU. El gobierno inició este proyecto a gran escala en 2022. Actualmente se prevé que la capacidad operativa total se alcance en 2035. El KPS está diseñado para mejorar significativamente la estabilidad del PNT para la infraestructura nacional. También pretende fomentar numerosas industrias nacionales nuevas.
El KPS desplegará una constelación de ocho satélites dedicados. Esta disposición incluye tres satélites en Órbita Geoestacionaria (GEO). Los cinco satélites restantes ocuparán la Órbita Geosincrónica Inclinada (IGSO). Este diseño híbrido garantiza una cobertura elevada y una fuerte disponibilidad de señal, especialmente sobre la península de Corea. Los satélites operan en ángulos de elevación elevados. Este ángulo elevado resulta esencial para un rendimiento fiable en centros urbanos y terrenos montañosos. El Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea (KARI) lidera los esfuerzos de desarrollo. El proyecto KPS tiene previsto lanzar su primer satélite IGSO en 2027.
Corea del Sur también está estableciendo un amplio segmento terrestre. Este incluye un Centro de Operaciones Integrado y varias estaciones de seguimiento.
Frecuencias y objetivos de alta precisión
El KPS transmitirá señales de navegación a través de las frecuencias GNSS estándar. Los planes preliminares identifican el uso de la banda L (1164–1300 MHz y 1559–1610 MHz). También considera la banda S (2483.5–2500 MHz) para la difusión de señales.
El Sistema de Posicionamiento Coreano (KPS) está colaborando con otros países para utilizar las mismas frecuencias. El objetivo técnico principal del KPS es proporcionar información extremadamente precisa sobre la ubicación y orientación de un punto determinado. Su objetivo es lograr una precisión de nivel centimétrico en la península de Corea. Esta alta precisión se logra combinando las mediciones de KPS y GPS. Los resultados de la simulación demuestran que esta combinación puede mejorar significativamente la precisión del posicionamiento de punto estándar en comparación con el uso exclusivo de GPS.
El KPS apoyará numerosas aplicaciones de alta precisión. Proporciona el marco principal para la movilidad avanzada. Esto incluye vehículos autónomos y drones. Además, el KPS mejorará la seguridad en el transporte, especialmente en operaciones de aviación y marítimas. El KPS también será importante para la defensa nacional, la respuesta a desastres y la agricultura de precisión. Una vez finalizado, creará una solución PNT robusta e independiente que garantizará la continuidad de los servicios, incluso en caso de emergencia.
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¿Qué es el PNT?
PNT son las siglas en inglés de Posicionamiento, Navegación y Tiempo (Positioning, Navigation, and Timing), los tres pilares fundamentales que permiten el funcionamiento de cualquier sistema moderno de navegación o coordinación, ya sea en el sector aeroespacial, de defensa, marítimo, de vehículos autónomos o de infraestructuras críticas.
Aquí tiene un desglose claro:
1. Posicionamiento
Esto responde a la pregunta: «¿Dónde estoy?»
Proporciona coordenadas geográficas precisas (latitud, longitud, altitud). Por lo general, se obtienen de GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou) o de un INS cuando el GNSS no está disponible.
Esencial para el seguimiento, la guía, la cartografía y el conocimiento de la situación.
2. Navegación
Esto responde a la pregunta: “¿Cómo me muevo de A a B?”
Consiste en determinar la dirección, la velocidad y la trayectoria para alcanzar un destino de forma segura y eficiente. Incluye velocidad, rumbo y actitud (balanceo, cabeceo, guiñada).
A menudo se logra mediante el uso de IMU/INS, algoritmos de fusión de sensores, odometría o navegación basada en GNSS.
3. Tiempo
Esto responde a: «¿Qué hora es exactamente?»
Un tiempo preciso y sincronizado es fundamental para la coordinación de sistemas y señales. La sincronización de alta precisión es la base de las redes de comunicación, los sistemas militares, las redes eléctricas y el propio GNSS.
Incluso los errores a nivel de microsegundos pueden provocar fallos en las comunicaciones, los enlaces de datos o la geolocalización.
¿Por qué es importante el PNT?
El PNT se encuentra en el núcleo de cualquier sistema autónomo o guiado moderno, ya sean misiles, vehículos aéreos no tripulados (UAV), vehículos, USV, AUV o incluso redes de telefonía móvil. Cuando el GNSS se degrada o no está disponible, los sistemas inerciales (IMU/INS) se convierten en la columna vertebral de un PNT resiliente.
¿Cómo funciona el GPS?
El GPS (Sistema de Posicionamiento Global) funciona mediante el uso de una constelación de satélites, una sincronización precisa y la trilateración para determinar su posición en cualquier lugar de la Tierra.
Aquí tiene la explicación más sencilla y clara:
1: los satélites transmiten señales
Alrededor de 30 satélites GPS orbitan la Tierra, cada uno transmitiendo continuamente:
– Su posición exacta en el espacio
– La hora exacta en que se envió la señal (utilizando relojes atómicos)
Estos señales viajan a la velocidad de la luz.
2 – Su receptor mide el tiempo de propagación
Un receptor GPS (en su teléfono, dron, INS, etc.) capta señales de múltiples satélites.
Al medir cuánto tardó en llegar cada señal, se calcula la distancia:
distancia = velocidad de la luz × tiempo de propagación
3 – La trilateración calcula su ubicación
Para hallar su posición, el receptor utiliza la trilateración (no la triangulación):
- Con 1 satélite → podría estar en cualquier punto de una esfera
- Con 2 satélites → las circunferencias se intersectan
- Con 3 satélites → dos posibles puntos
- Con 4 satélites → su posición 3D exacta + corrección de reloj
Su receptor no cuenta con un reloj atómico, por lo que el cuarto satélite es necesario para corregir los errores de sincronización.
4 – Las correcciones mejoran la precisión
El GPS en bruto presenta errores debidos a:
- Atmósfera (ionosfera, troposfera)
- Deriva del reloj del satélite
- Errores en la predicción de órbitas
- Reflexiones multitrayecto (señales que rebotan en los edificios)
Para mejorar la precisión:
- SBAS (por ejemplo, WAAS, EGNOS) proporciona correcciones en tiempo real
- Las técnicas RTK y PPP corrigen los errores hasta alcanzar un nivel centimétrico
- El acoplamiento INS (IMU + GPS) suaviza y compensa los vacíos durante la pérdida de señal
6 – Resultado final
El receptor combina todos los datos para estimar:
- Latitud
- Longitud
- Altitud
- Velocidad
- Tiempo preciso
Los receptores GPS modernos hacen esto decenas o cientos de veces por segundo.
¿Cuáles son las frecuencias y señales GNSS?
▶︎ GPS
Señales y frecuencias
L1 C/A → 1575.42 MHz
L1C → 1575.42 MHz
L2 C → 1227.6 MHz
L2 P → 1227.6 MHz
L5 → 1176.45 MHz
▶︎ GLONASS
Señales y frecuencias
L1 C/A → 1598.0625-1609.3125 MHz
L2 C → 1242.9375-1251.6875 MHz
L2 P → 1242.9375-1251.6875 MHz
L3 → OC 1202.025
▶︎ GALILEO
Señales y frecuencias
E1 → 1575.42 MHz
E5a → 1176.45 MHz
E5b → 1207.14 MHz
E5 AltBOC → 1191.795 MHz
E6 → 1278.75 MHz
▶︎ BeiDou
Señales y frecuencias
B1I → 1561.098 MHz
B2I → 1207.14 MHz
B3I → 1268.52 MHz
B1C → 1575.42 MHz
B2a → 1176.45 MHz
B2b → 1207.14 MHz
▶︎ NAVIC
Señales y frecuencias
L5 → 1176.45 MHz
▶︎ SBAS
Señales y frecuencias
L1 → 1575.42 MHz
L5 → 1176.45 MHz
▶︎ QZSS
L1 C/A → 1575.42 MHz
L1 C → 1575.42 MHz
L1S → 1575.42 MHz
L2C → 1227.6 MHz
L5 → 1176.45 MHz
L6 → 1278.75 MHz
