Bloque GPS III: la próxima generación de posicionamiento, navegación y cronometraje.

“Hoy en día, más de cuatro mil millones de usuarios en todo el mundo dependen de las señales vitales de posicionamiento, navegación y cronometraje (Position Navigation Timing o PNT) del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Esta increíble utilidad es proporcionada por la Fuerza Espacial de los EE. UU., que posee y opera este sistema crítico de guerra del que el mundo ha obtenido tantos beneficios secundarios. Aunque la constelación de satélites GPS continúa brindando servicios valiosos, necesita nuevas tecnologías y capacidades modernizadas para enfrentar desafíos, misiones y amenazas futuras. Para ayudar a la Fuerza Espacial de los EE. UU. a modernizar la constelación GPS actual, Lockheed Martin está diseñando y construyendo hasta 32 satélites GPS III / III Follow On (GPF III) de próxima generación.”

Esta es la introducción que ofrece la página oficial de Lockheed Martin, nos narra a detalle el propósito de esta actualización para el sistema de posicionamiento global desarrollado por EE. UU. Es importante recordar que el inventor detrás de este sistema es precisamente esta nación, y por este mismo motivo es que pueden actualizar el sistema de satélites en cualquier momento. El principal objetivo de esta nueva actualización recae, por supuesto, en el beneficio para la Fuerza Aérea y los sistemas militares norteamericanos, aunque, desde 1995 la humanidad entera se beneficia de sus bondades.

En 1993, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos puso a disposición del mundo su sistema de posicionamiento global (GPS) y desde entonces esta tecnología se ha instalado en la vida cotidiana. Está en nuestros autos, teléfonos inteligentes, relojes y hasta en la industria del transporte por lo que no sorprende que EE. UU. continúe invirtiendo en el desarrollo de esta tecnología para uso civil y militar, y que la inversión esté comenzando a dar resultados. Con dos satélites en órbita y ocho más en distintas etapas de desarrollo, esta versión ya está en fase de implementación y entrará en pleno desarrollo para 2023.

Los primeros satélites GPS se lanzaron inicialmente para el Departamento de Defensa de EE. UU. en 1978, pero a lo largo de los años muchas organizaciones han contribuido a su perfeccionamiento. Lockheed Martin diseñó y construyó 12 satélites GPS IIR y, luego, a pedido de la Fuerza Aérea, construyó ocho naves espaciales más con capacidades de señal adicionales, que la Fuerza Aérea designó como GPS IIR-M.

En la actualidad, alrededor del 60% de la constelación GPS actual está compuesta por satélites GPS IIR diseñados y construidos por Lockheed Martin, que comenzaron a lanzarse en 1997, y los primeros satélites GPS con capacidad M-Code, el GPS IIR-M, que comenzaron a lanzarse en 2005. 

Los satélites GPS III también serán compatibles con los sistemas internacionales de navegación por satélite global, lo que permitirá a los usuarios recibir señales de los satélites de cualquier país, maximizando sus posibilidades de recibir una señal fuerte y precisa, ya sea en un valle natural o en un área urbana.

Quizás lo más importante es que los satélites GPS III serán más difíciles de interferir, ya sea por transmisiones accidentales o por enemigos que busquen interferir a propósito. Esto brinda a los usuarios militares un acceso seguro al GPS cuando y donde más se requiere. Las señales serán tres veces más precisas que la generación actual ofreciendo mejor precisión en cualquier parte del mundo. Para los usuarios militares, las señales serán más potentes, con una resistencia a las interferencias y una disponibilidad hasta ocho veces mejorada para misiones críticas alrededor de todo el mundo.

Detrás del telón

Lockheed Martin Corporation es una empresa estadounidense aeroespacial, de defensa, de seguridad de la información y de tecnología con intereses mundiales. Se formó mediante la fusión de Lockheed Corporation con Martin Marietta en marzo de 1995. Tiene su sede en North Bethesda, Maryland, en el área de Washington, DC.  Lockheed Martin es una de las empresas más grandes dentro de los mercados en los que opera. Es el contratista de defensa más grande del mundo, en 2013, el 78% de los ingresos de Lockheed Martin provinieron de ventas militares; encabezó la lista de contratistas del gobierno federal de EE. UU. y recibió casi el 10% de los fondos pagados por el Pentágono. La mitad de las ventas anuales de la empresa se destinan al Departamento de Defensa de los EE. UU.

Un proyecto millonario

Hoy, Lockheed Martin tiene un contrato con opciones para hasta 32 satélites GPS III y GPS III Follow On (GPS IIIF). Estos satélites se están ensamblando y probando en las instalaciones de procesamiento GPS III de casi 40,000 pies cuadrados de la compañía cerca de Denver, Colorado. La fábrica para la fabricación de estos equipos de última generación de 128 millones de dólares se diseñó en un entorno de realidad virtual para maximizar la eficacia y la eficiencia de la producción.

Lockheed Martin, desarrolló, diseñó y fabricó el banco de pruebas de satélites sin vuelo (GNST) GPS III y los diez satélites del Bloque III. El primer satélite se lanzó en diciembre de 2018 con un costo de $519 millones de dólares. El décimo y último lanzamiento del GPS Block III se proyecta en 2023 con una inversión total de $5.5 billones de dólares. Parte de este costo inicial será compensado por su extraordinaria longevidad, ya que, a diferencia de los primeros satélites GPS, que tenían una vida útil de diseño de poco más de siete años, los nuevos satélites GPS 3 durarán 15 años, el doble que los más antiguos en órbita y un 25% más que los más nuevos de la flota GPS. Los satélites GPS III no solo durarán más, sino que tardarán más en quedar obsoletos, ya que el nuevo sistema satelital GPS III fue diseñado para adaptarse a medida que se desarrolla la nueva tecnología y cambian los objetivos de la misión.

Precisión

El sistema GPS actual es preciso, pero el GPS III llevará las cosas a un nivel completamente nuevo. Se espera que la próxima generación sea tres veces más precisa que la existente, lo que significa que la precisión de 5 a 10 metros que ves ahora con la tecnología GPS actual se reducirá a entre uno y tres metros. La señal también será más potente, lo que le permitirá superar las molestas interferencias que la degradan.

El GPS III no solo aumentará la precisión, sino que también ampliará la tecnología a más usuarios. La clave de esta expansión es la nueva L1C, la señal de uso civil marcada en 1575.42 MHz, que es interoperable con otros sistemas internacionales de navegación global por satélite (GNSS). La señal L1C comparte la misma frecuencia central que la red europea Galileo, la japonesa QZSS y la china Beidou. De hecho, los equipos de diseño de señales de Japón y Europa trabajaron con los EE. UU. para garantizar esta compatibilidad. En el futuro, los receptores GPS podrán recopilar datos de ubicación de múltiples sistemas satelitales de navegación global a la vez y usar esa información para proporcionar un seguimiento preciso.

Con todas las mejoras en uso para la población en general expuestas, es fácil olvidar que el GPS es ante todo una tecnología militar. En este sentido, el gobierno está instalando nuevos centros de mando capaces de controlar la flota de satélites GPS existente junto con los nuevos satélites GPS III. Este sistema de control operacional GPS de próxima generación se hace nombrar OCX, el cual es un acrónimo que significa "OLE Control Extension" y OLE a su vez significa Object Linking and Embedding, es decir, la unión e inclusión de objetos. Así el OCX hace referencia a módulos que unen controles y funciones para ser utilizados en programas como Windows, sumando incluso el navegador Internet Explorer. OCX está siendo construido y programado por Raytheon Technologies, otro contratista de defensa fundado en 1922, aunque el OCX se ha retrasado hasta 2022 o 2023. Mientras tanto, Lockheed está actualizando los centros de mando existentes con la programación necesaria para comunicarse con la flota de satélites GPS III. Lockheed continuará lanzando satélites y probándolos mientras espera que OCX esté listo.

A medida que el GPS III evoluciona, como parte de la adquisición del GPS IIIF de la Fuerza Aérea, el diseño del satélite incorporará una nueva carga útil de navegación totalmente digital, una matriz de retro reflectores láser que mejora la precisión, una capacidad de protección militar regional (RMP) y carga útil de búsqueda y rescate amueblada.

Además, todos los futuros satélites Lockheed Martin GPS III han validado la compatibilidad con el sistema de control operativo (OCX) de próxima generación y la constelación de GPS existente, lo que mitiga significativamente los riesgos de agregar GPS III a la constelación.

En resumen y dentro de un amplio espectro, esta actualización traerá beneficios para todos los civiles a nivel mundial que echen mano de el sistema GPS, tanto a nivel personal como empresarial e incluso gubernamental. Los pasos agigantados a los que se mueven las actualizaciones de flotas de satélites, la industria militar y las tecnologías espaciales ponen en tema de juicio el control y monopolización de algunas naciones sobre herramientas a las que toda la humanidad debería poder accesar libremente y sin riesgo de usos mal intencionados, sin embargo siempre se debe recalcar que en el caso del GPS es una tecnología militar prestada y patentada por una sola nación, cuyo dueño puede darle uso indiscriminado.