La navegación aumentada GEO asistida por GPS ( GAGAN ) es una implementación de un sistema de aumentación regional basado en satélites (SBAS) por parte del Gobierno de la India . [2] Es un sistema para mejorar la precisión de un receptor GNSS proporcionando señales de referencia. [3] Los esfuerzos de la Autoridad de Aeropuertos de la India (AAI) para implementar un SBAS operativo pueden verse como el primer paso hacia la introducción de un sistema moderno de comunicación, navegación y vigilancia / gestión del tráfico aéreo en el espacio aéreo indio . [4]
El proyecto ha establecido 15 estaciones de referencia indias (INRES), 2 centros de control maestro de la India (INMCC) y 3 estaciones de enlace ascendente terrestres de la India (INLUS) y la instalación de todo el software y enlaces de comunicación asociados. [5] Podrá ayudar a los pilotos a navegar en el espacio aéreo indio con una precisión de 3 m (9,8 pies) y será útil para aterrizar aviones en condiciones climáticas marginales y aproximaciones difíciles como los aeropuertos de Mangalore International y Kushok Bakula Rimpochee . [6]
El proyecto de 774 millones de rupias (93 millones de dólares estadounidenses) fue implementado en tres fases hasta 2008 por la Autoridad de Aeropuertos de la India con la ayuda de la tecnología y el apoyo espacial de la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO). [7] El objetivo es proporcionar un sistema de navegación para todas las fases del vuelo sobre el espacio aéreo indio y en la zona adyacente. Es aplicable a operaciones de seguridad para la vida humana y cumple con los requisitos de desempeño de los organismos reguladores de la aviación civil internacional. [8]
El componente espacial estuvo disponible después del lanzamiento con éxito de la carga útil GAGAN en el satélite de comunicaciones GSAT-8 . Esta carga útil también formaba parte del satélite GSAT-4 que se perdió cuando el vehículo de lanzamiento de satélites geosincrónicos (GSLV) falló durante el lanzamiento en abril de 2010. Se realizó una prueba final de aceptación del sistema en junio de 2012, seguida de la certificación del sistema en julio de 2013. [7 ]
Todas las aeronaves matriculadas en la India después del 1 de julio de 2021 deben estar equipadas con equipos GAGAN. [9] El primer avión que aterrizó utilizando el sistema GAGAN fue un avión ATR-72 de IndiGo . El aterrizaje se realizó el 29 de abril de 2022 en el aeropuerto de Kishangarh , Rajasthan . [10]
En 2024, los informes sugirieron que todos los aviones nuevos pedidos por Air India e IndiGo estarán equipados con sistemas GAGAN, mientras que muchos de los aviones turbohélice en India como el ATR-72 y De Havilland Canada Dash 8 . Los sistemas GAGAN se pondrán en funcionamiento principalmente en aeropuertos más pequeños que carecen de un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS), mientras que los aeropuertos más grandes con ILS lo mantendrán como una opción de respaldo en caso de que dichas infraestructuras no estén disponibles. [11]
La primera fase del sistema fue el GAGAN-TDS (Sistema de Demostración de Tecnología). TDS se completó con éxito durante 2007 mediante la instalación de ocho Estaciones de Referencia Indias (INRES) en ocho aeropuertos indios y se conectó al Centro de Control Maestro (MCC) ubicado cerca de Bengaluru . Las pruebas preliminares de aceptación del sistema se completaron con éxito en diciembre de 2010. [7] El segmento terrestre de GAGAN, que ha sido instalado por Raytheon, tiene quince estaciones de referencia repartidas por todo el país. En Kundalahalli , Bengaluru, se han establecido dos centros de control de misión, junto con estaciones de enlace ascendente asociadas . Se esperaba que se establecieran un centro de control y una estación de enlace ascendente más en Bengaluru y Delhi. Como parte del programa, se instaló una red de dieciocho estaciones de seguimiento del contenido total de electrones (TEC) en varios lugares de la India para estudiar y analizar el comportamiento de la ionosfera en la región india. La FSAT (Prueba de aceptación final del sistema) para GAGAN-TDS se completó del 14 al 15 de agosto de 2007 utilizando la señal en el espacio (SIS) de INMARSAT-4 F1 . [12]
La señal TDS de GAGAN en el espacio proporciona una precisión de 3 m (9,8 pies) frente al requisito de 7,6 m (25 pies). La inspección de vuelo de la señal GAGAN se está llevando a cabo en los aeropuertos internacionales de Calicut , Rajiv Gandhi , Dr. Babasaheb Ambedkar y Kempegowda y los resultados han sido satisfactorios hasta el momento. [ ¿cuando? ]
Un componente esencial del proyecto GAGAN es el estudio del comportamiento ionosférico en la región india. Esto se ha abordado especialmente en vista del carácter incierto del comportamiento de la ionosfera en la región. El contenido de iones en el espacio aéreo aumenta con el aumento de la actividad solar y alcanza su punto máximo alrededor de las 2 pm IST . El estudio conducirá a la optimización de los algoritmos para las correcciones ionosféricas en la región. [13]
Para estudiar el comportamiento ionosférico de manera más efectiva en todo el espacio aéreo indio, las universidades y los laboratorios de investigación y desarrollo indios, que participan en el desarrollo del modelo ionotrópico regional para GAGAN, han sugerido nueve estaciones TEC más. [4]
Sin embargo, según un informe, los problemas que surgen debido a esto pueden eliminarse utilizando el "enfoque GAGAN de multiconstelación de doble frecuencia (DFMC)". [13]
Para comenzar a implementar un sistema de aumentación basado en satélites en el espacio aéreo indio, en noviembre de 2001 y marzo de 2005 se obtuvieron de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y del Departamento de Defensa de los Estados Unidos códigos del Sistema de Aumento de Área Amplia (WAAS) para las frecuencias L1 y L5 . [4] El contratista de defensa estadounidense Raytheon participó en el proyecto para establecer los sistemas necesarios. El sistema utilizará: [6]
Hay dos satélites operativos excepto uno como respaldo [8] [14]
GAGAN se encuentra ahora en fase operativa y es compatible con otros sistemas SBAS, como el Sistema de aumento de área amplia (WAAS), el Servicio europeo de navegación geoestacionaria superpuesta (EGNOS) y el Sistema de aumento de satélites MTSAT (MSAS), y proporcionará un servicio de navegación aérea sin interrupciones en todo límites regionales. [15] Mientras que el segmento terrestre consta de quince estaciones de referencia y un centro de control maestro, que tendrá subsistemas como una red de comunicación de datos, un sistema de corrección y verificación SBAS , un sistema de operaciones y mantenimiento, una pantalla de monitoreo del rendimiento y un simulador de carga útil, enlace ascendente terrestre indio. Las estaciones tendrán un conjunto de antena parabólica. El segmento espacial constará de un transpondedor de geonavegación.
Un sistema de gestión de vuelos basado en GAGAN podrá ahorrar tiempo y dinero a los operadores al controlar los perfiles de ascenso, descenso y rendimiento del motor. La utilización de las trayectorias preferidas de los operadores aumentará, lo que conducirá a una mayor eficiencia y flexibilidad del FMS. Mejorará el acceso a los aeropuertos y al espacio aéreo en cualquier condición climática y mejorará el cumplimiento de los requisitos ambientales y de eliminación de obstáculos. Al establecer procedimientos más exactos en las áreas terminales con rutas paralelas y corredores de espacio aéreo ambientalmente optimizados, también mejorará la confiabilidad y disminuirá las demoras. [ cita necesaria ]
El primer transmisor GAGAN se integró en el satélite geoestacionario GSAT-4 y tenía como objetivo estar operativo en 2008. [16] [17] Tras una serie de retrasos, GSAT-4 se lanzó el 15 de abril de 2010, sin embargo, no logró alcanzar la órbita después de que la tercera etapa del vehículo de lanzamiento de satélites geosincrónicos Mk.II que lo transportaba fallara. [18]
En 2009, Raytheon había ganado un contrato de 82 millones de dólares. Se dedicó principalmente a modernizar el sistema de navegación aérea indio. [19] El vicepresidente de Sistemas de Comando y Control de Raytheon Network Centric Systems, Andy Zogg, comentó:
GAGAN será el sistema de navegación aérea más avanzado del mundo y reforzará aún más el liderazgo de la India en la vanguardia de la navegación aérea. GAGAN mejorará enormemente la seguridad, reducirá la congestión y mejorará las comunicaciones para satisfacer las crecientes necesidades de gestión del tráfico aéreo de la India [19]
En 2012, la Organización de Investigación y Desarrollo de Defensa (DRDO) recibió una "versión miniaturizada" del dispositivo con todas las funciones de los sistemas de posicionamiento global (GPS) y los sistemas de navegación global por satélite (GNSS). El módulo, que pesa sólo 17 g (0,60 oz), se puede utilizar en múltiples plataformas, desde aviones (por ejemplo, naves con alas o de rotor) hasta pequeñas embarcaciones y barcos. Según se informa, también puede ayudar a las "aplicaciones de encuestas". Es un dispositivo rentable y puede tener un uso civil "tremendo". La salida de navegación se compone de datos de posición, velocidad y tiempo GPS, GLONASS y GPS+GLONASS. Según un comunicado emitido por el DRDO, G3oM es un receptor de tecnología de última generación que integra GAGAN indio, así como el sistema de posicionamiento global y los sistemas GLONASS. [20]
Según la crónica de Deccan:
G. Satheesh Reddy , director asociado del Centro de Investigación Imarat, con sede en la ciudad , dijo que el producto está provocando un salto cuántico en el área de la tecnología GNSS y ha allanado el camino para sistemas GNSS altamente miniaturizados para el futuro. [20]
El 30 de diciembre de 2012, la Dirección General de Aviación Civil (DGCA) de la India certificó provisionalmente el sistema de navegación geoaumentada asistida por GPS (GAGAN) en RNP0,1 (rendimiento de navegación requerido, 0,1 millas náuticas [0,19 km; 0,12 mi]) nivel de servicio. La certificación permitió a las aeronaves equipadas con equipos SBAS utilizar la señal GAGAN en el espacio con fines de navegación. [21]
El gobierno indio ha declarado que tiene la intención de utilizar la experiencia de la creación del sistema GAGAN para permitir la creación de un sistema de navegación regional autónomo llamado Sistema de Navegación por Satélite Regional Indio ( IRNSS ) , conocido operativamente como NavIC (acrónimo de Navegación con constelación india ) . [22]
IRNSS-1 Sistema regional de navegación por satélite de la India (IRNSS)-1, el primero de los siete satélites de la constelación del Sistema de navegación por satélite regional de la India , lleva una carga útil de navegación y un transpondedor de alcance de banda C. La nave espacial emplea una estructura I-1K optimizada con una capacidad de manejo de potencia de alrededor de 1660 W y una masa de despegue de 1425 kg (3142 lb), y está diseñada para una vida útil nominal de 10 años. El primer satélite de la constelación del IRNSS se lanzó a bordo del vehículo de lanzamiento de satélites polares (PSLV) (C22) el 1 de julio de 2012. Si bien se planeó realizar la constelación completa durante el período de 2014, el lanzamiento de los satélites posteriores se retrasó. [ cita necesaria ]
Actualmente los siete satélites están en órbita, pero en 2017 se anunció que los tres relojes atómicos basados en rubidio a bordo del IRNSS-1A habían fallado, reflejando fallas similares en la constelación de Galileo . El primer fallo se produjo en julio de 2016, tras el cual también fallaron otros dos relojes. Esto hizo que el satélite fuera algo redundante y requiriera reemplazo. Aunque el satélite todavía realiza otras funciones, los datos son toscos y, por lo tanto, no pueden utilizarse para mediciones precisas. ISRO planea reemplazarlo con IRNSS-1H en julio o agosto de 2017.
Dos relojes más en el sistema de navegación habían comenzado a mostrar signos de anormalidad, elevando así a cinco el número total de relojes averiados.
Como medida de precaución para prolongar la vida operativa del satélite de navegación, ISRO está ejecutando sólo un reloj atómico de rubidio en lugar de dos en los seis satélites restantes. Cada satélite tiene tres relojes, por lo tanto, un total de 27 relojes para todos los satélites del sistema (incluidos los satélites en espera). Los relojes tanto del IRNSS como de GALILEO fueron suministrados por SpectraTime. ISRO reemplazó los relojes atómicos en dos satélites NavIC de reserva. El revés se produce en un momento en que el IRNSS aún no ha iniciado operaciones comerciales.
El Departamento Forestal de Karnataka ha utilizado GAGAN para crear una base de datos satelital nueva, precisa y disponible públicamente de sus tierras forestales. Este es un seguimiento de la directiva de la Corte Suprema a los estados para que actualicen y coloquen sus respectivos mapas forestales. La base de datos geoespacial piloto de tierras forestales ha utilizado datos del satélite Cartosat-2 . Según RK Srivastava, jefe de conservación de bosques (sede central), los mapas pretenden eliminar a las autoridades las ambigüedades relacionadas con los límites de los bosques y dar claridad a los administradores forestales, a los funcionarios fiscales y al público en general. [23]
El Centro Nacional de Servicios de Información Oceánica de la India (INCOIS) junto con AAI han lanzado un nuevo sistema GEMINI (Instrumento de navegación e información para navegantes habilitado por Gagan) basado en satélites que alertará a los pescadores de aguas profundas sobre próximos desastres. La aplicación GEMINI en el teléfono celular decodifica las señales del dispositivo GEMINI y alerta al usuario sobre amenazas inminentes como ciclones, olas altas, vientos fuertes junto con PFZ y misiones de búsqueda y rescate.
Varios misiles fabricados en India, incluido el BrahMos, utilizarán GAGAN como guía. [24]