La navegación aumentada GEO asistida por GPS ( GAGAN ) es una implementación de un sistema de aumentación basado en satélites (SBAS) regional por parte del Gobierno de la India . [2] Es un sistema para mejorar la precisión de un receptor GNSS al proporcionar señales de referencia. [3] Los esfuerzos de la Autoridad de Aeropuertos de la India (AAI) hacia la implementación de SBAS operacional pueden verse como el primer paso hacia la introducción de un sistema moderno de comunicación, navegación y vigilancia / gestión del tráfico aéreo sobre el espacio aéreo indio . [4]
El proyecto ha establecido 15 estaciones de referencia indias (INRES), 2 centros de control maestro indios (INMCC) y 3 estaciones de enlace ascendente terrestre indias (INLUS) y la instalación de todo el software y los 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 aeronaves en condiciones climáticas marginales y aproximaciones difíciles como los aeropuertos internacionales de Mangalore y Kushok Bakula Rimpochee . [6]
El proyecto, que costó 774 millones de rupias (93 millones de dólares estadounidenses), se implementó en tres fases a lo largo de 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 de vuelo sobre el espacio aéreo indio y en el área adyacente. Es aplicable a operaciones de seguridad y cumple con los requisitos de rendimiento de los organismos reguladores de la aviación civil internacional. [8]
El componente espacial estuvo disponible después del lanzamiento de la carga útil GAGAN en el satélite de comunicaciones GSAT-8 , que se lanzó con éxito. Esta carga útil también formaba parte del satélite GSAT-4 que se perdió cuando el vehículo de lanzamiento de satélites geoestacionarios (GSLV) falló durante el lanzamiento en abril de 2010. Se realizó una prueba final de aceptación del sistema durante junio de 2012, seguida de la certificación del sistema durante julio de 2013. [7]
Todas las aeronaves registradas en la India después del 1 de julio de 2021 deben estar equipadas con el sistema GAGAN. [9] El primer avión que aterrizó utilizando el sistema GAGAN fue un avión ATR-72 de IndiGo . El aterrizaje se llevó a cabo el 29 de abril de 2022 en el aeropuerto de Kishangarh , Rajastán . [10]
En 2024, los informes sugirieron que todos los nuevos aviones que fueron pedidos por Air India e IndiGo estarán equipados con sistemas GAGAN, mientras que muchos de los aviones turbohélice en India como 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 no disponibilidad de tales infraestructuras. [11]
La primera fase del sistema fue el GAGAN-TDS (Sistema de Demostración de Tecnología). El TDS se completó con éxito durante 2007 mediante la instalación de ocho Estaciones de Referencia Indias (INRES) en ocho aeropuertos indios y conectadas 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 para GAGAN, que fue instalado por Raytheon, tiene quince estaciones de referencia repartidas por todo el país. Se han establecido dos centros de control de misión, junto con estaciones de enlace ascendente asociadas, en Kundalahalli en Bengaluru. Se esperaba establecer 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 monitoreo de contenido total de electrones (TEC) en varios lugares de la India para estudiar y analizar el comportamiento de la ionosfera sobre la región india. La prueba de aceptación final del sistema (FSAT) para GAGAN-TDS se completó el 14 y 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 a los 7,6 m (25 pies) requeridos. Se están realizando inspecciones de vuelo de la señal de GAGAN en los aeropuertos internacionales de Calicut , Rajiv Gandhi , Dr. Babasaheb Ambedkar y Kempegowda , y los resultados han sido satisfactorios hasta el momento. [ ¿Cuándo? ]
Un componente esencial del proyecto GAGAN es el estudio del comportamiento ionosférico en la región de la India. Esto se ha abordado especialmente en vista de la naturaleza incierta 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 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 indias y los laboratorios de investigación y desarrollo, que participan en el desarrollo de un modelo ionotrópico regional para GAGAN, han sugerido nueve estaciones TEC más. [4]
Sin embargo, según un informe, los problemas que surgen debido a esto se pueden eliminar mediante el uso del "enfoque GAGAN de múltiples constelaciones de doble frecuencia (DFMC)". [13]
Para comenzar a implementar un sistema de aumento basado en satélites sobre el espacio aéreo indio, se obtuvieron los códigos WAAS ( Wide Area Augmentation System ) para las frecuencias L1 y L5 de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y del Departamento de Defensa de los Estados Unidos en noviembre de 2001 y marzo de 2005. [4] El contratista de defensa estadounidense Raytheon ha participado en el proyecto para establecer los sistemas necesarios. El sistema utilizará: [6]
Hay dos satélites operativos, excepto uno de respaldo [8] [14]
GAGAN se encuentra actualmente en fase operativa y es compatible con otros sistemas SBAS, como el Sistema de aumento de área amplia (WAAS), el Servicio de navegación geoestacionaria europea (EGNOS) y el Sistema de aumento por satélite MTSAT (MSAS), y proporcionará un servicio de navegación aérea sin fisuras a través de las fronteras regionales. [15] Mientras que el segmento terrestre consta de quince estaciones de referencia y un centro de control maestro, que tendrá subsistemas como red de comunicación de datos, sistema de corrección y verificación SBAS , sistema de operaciones y mantenimiento, pantalla de monitorización del rendimiento y simulador de carga útil, las estaciones de enlace ascendente terrestres indias tendrán un conjunto de antena parabólica. El segmento espacial constará de un transpondedor de geonavegación.
Un sistema de gestión de vuelo basado en GAGAN permitirá ahorrar tiempo y dinero a los operadores al controlar los perfiles de ascenso, descenso y rendimiento del motor. Aumentará la utilización de las trayectorias preferidas por el operador, lo que aumentará la eficiencia y la flexibilidad del FMS. Mejorará el acceso a los aeropuertos y al espacio aéreo en cualquier condición meteorológica y mejorará el cumplimiento de los requisitos ambientales y de franqueamiento de obstáculos. Al establecer procedimientos más precisos en el área terminal con rutas paralelas y corredores de espacio aéreo optimizados desde el punto de vista ambiental, también mejorará la fiabilidad y reducirá los retrasos. [ cita requerida ]
El primer transmisor GAGAN se integró en el satélite geoestacionario GSAT-4 y tenía como objetivo estar operativo en 2008. [16] [17] Después de una serie de retrasos, el 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 geoestacionarios Mk.II que lo transportaba fallara. [18]
En 2009, Raytheon había ganado un contrato de 82 millones de dólares, dedicado principalmente a modernizar el sistema de navegación aérea de la India. [19] El vicepresidente de sistemas de mando 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 en gran medida 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 características de los sistemas de posicionamiento global (GPS) y los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS). El módulo, que pesa solo 17 g (0,60 oz), se puede utilizar en múltiples plataformas que van desde aeronaves (por ejemplo, aeronaves con alas o rotores) hasta pequeñas embarcaciones y barcos. Según se informa, también puede ayudar en "aplicaciones de reconocimiento". Es un dispositivo rentable y puede tener un "tremendo" uso civil. La salida de navegación se compone de datos de posición, velocidad y tiempo GPS, GLONASS y GPS+GLONASS. Según un comunicado publicado por la DRDO, G3oM es un receptor de tecnología de vanguardia, que integra el sistema indio GAGAN, así como los sistemas de posicionamiento global y GLONASS. [20]
Según la crónica del Deccan:
G. Satheesh Reddy , director asociado del Centro de Investigación Imarat, con sede en la ciudad , dijo que el producto está generando 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) según el nivel de servicio RNP0.1 (rendimiento de navegación requerido, 0,1 millas náuticas [0,19 km; 0,12 mi]). La certificación permitió que las aeronaves equipadas con equipos SBAS utilizaran la señal GAGAN en el espacio para fines de navegación. [21]
El gobierno indio ha declarado que pretende utilizar la experiencia de la creación del sistema GAGAN para permitir la creación de un sistema de navegación regional autónomo llamado Sistema Regional Indio de Navegación por Satélite ( IRNSS ), conocido operativamente como NavIC ( acrónimo de Navegación con Constelación India ) . [ 22]
IRNSS-1 El sistema de navegación por satélite regional 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 medición de distancia en 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 misión de 10 años. El primer satélite de la constelación IRNSS fue lanzado a bordo del Vehículo de Lanzamiento de Satélites Polares (PSLV) (C22) el 1 de julio de 2012. Si bien se planeó que la constelación completa se realizara durante el período de 2014, el lanzamiento de los satélites posteriores se retrasó. [ cita requerida ]
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, lo que refleja fallas similares en la constelación Galileo . La primera falla ocurrió en julio de 2016, después de la cual otros dos relojes también fallaron. Esto hizo que el satélite fuera algo redundante y requirió reemplazo. Aunque el satélite todavía realiza otras funciones, los datos son burdos y, por lo tanto, no se pueden usar para mediciones precisas. ISRO planea reemplazarlo con IRNSS-1H en julio o agosto de 2017.
Dos relojes más del sistema de navegación comenzaron a mostrar signos de anomalía, con lo que el número total de relojes averiados ascendió a cinco.
Como medida de precaución para prolongar la vida útil del satélite de navegación, la ISRO está utilizando un solo reloj atómico de rubidio en lugar de los dos que utilizan los seis satélites restantes. Cada satélite tiene tres relojes, por lo que hay un total de 27 relojes para todos los satélites del sistema (incluidos los satélites de reserva). Los relojes de IRNSS y GALILEO fueron suministrados por SpectraTime. La ISRO sustituyó los relojes atómicos de dos satélites NavIC de reserva. Este revés se produce en un momento en el que el IRNSS aún no ha iniciado sus operaciones comerciales.
El Departamento Forestal de Karnataka ha utilizado GAGAN para crear una nueva base de datos satelital precisa y pública de sus tierras forestales. Esto es un seguimiento de la directiva de la Corte Suprema a los estados para que actualicen y publiquen sus respectivos mapas forestales. La base de datos geoespacial piloto de tierras forestales ha utilizado datos del satélite Cartosat-2 . Los mapas tienen como objetivo eliminar las ambigüedades relacionadas con los límites forestales de las autoridades y dar claridad a los administradores forestales, los funcionarios de ingresos y también al público, según RK Srivastava, conservador jefe de bosques (sede). [23]
El Centro Nacional Indio de Servicios de Información Oceánica (INCOIS) junto con AAI han lanzado un nuevo sistema GEMINI (Instrumento de Navegación e Información para Marineros con Capacidad Gagan) basado en satélites que alertará a los pescadores de aguas profundas sobre los desastres que se avecinan. La aplicación GEMINI en el teléfono móvil 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 la India, incluido el BrahMos, utilizarán GAGAN como guía. [24]