Análisis de requisitos de integridad para la implementación del sistema EGNOS V3 en el sector marítimo

Abstract

El sistema EGNOS es el sistema de aumentación por satélite europeo que proporciona correcciones e integridad sobre el posicionamiento mediante GPS y Galileo. A pesar de que EGNOS tiene aplicación en un gran abanico de ámbitos, su origen, requisitos y diseño han estado siempre influenciados por el sector aeronáutico, ya que en este sector la navegación por satélite juega un papel clave y al mismo tiempo tiene el concepto de integridad bien definido e introducido en su operativa. Sin embargo, hay sectores con un gran peso económico donde la navegación por satélite y la integridad también son esenciales, y uno de ellos es el sector marítimo. Aunque EGNOS tiene obviamente interés en dicho sector, su aplicación no resulta clara dado que no existe una adecuación tan directa entre los requisitos de integridad en el posicionamiento de buques y las prestaciones de EGNOS. En el trabajo que aquí se desarrolla se pretenden estudiar en primer lugar los principios de funcionamiento de los sistemas SBAS, y más en profundidad de EGNOS. Asimismo, se presentará el concepto de integridad y su implementación a través de los diferentes parámetros que lo caracterizan. Puesto que EGNOS tiene una estrecha relación con el sector aeronáutico, también se expondrá una comparativa con los parámetros en dicho sector. Además, en el trabajo se presentarán los requisitos y regulaciones sobre integridad existentes en el sector marítimo, cubriendo todos los escenarios operativos posibles. A partir de los resultados de los puntos anteriores, se extraerán una serie de conclusiones sobre la adecuación y compatibilidad de EGNOS con el sector marítimo, puesto que, con la nueva actualización del sistema EGNOS V3, las prestaciones van a ser ampliadas gracias al empleo de la frecuencia dual y la multi constelación. Finalmente, se propondrán una serie de recomendaciones acerca de las modificaciones futuras en materia regulatoria, así como en el desarrollo de los futuros receptores de los buques, con el objetivo de que EGNOS contribuya a la seguridad y eficiencia de la navegación marítima.

EGNOS is the European satellite based augmentation system that provides positioning corrections and integrity through GPS and Galileo. Despite the fact that EGNOS has applications in a wide range of fields, its origin, requirements and design have always been influenced by the aeronautical sector. Thereby, satellite navigation has a key role in this area and at the same time the concept of integrity is well defined and introduced into its operations. Nonetheless, there are fields with great economic weight where satellite navigation and integrity are also essential, and one of them is the maritime sector. Although EGNOS has an obvious interest in this ambit, its application is not clear, as there is not such a direct match between the requirements for integrity in ship positioning and the performance of EGNOS. In the paper developed here, it is intended to study firstly the operating principles of SBAS systems, and more in particular EGNOS. Likewise, the concept of integrity and its implementation will be presented through the different parameters that characterize it. Due to the fact that EGNOS has a close relationship with the aeronautical sector, a comparison with the parameters in that field will also be presented. In addition, the work will set out the requirements and regulations on integrity existing in the maritime sector, covering all possible operational scenarios. From the results of the previous points, a set of conclusions will be extracted on the suitability and compatibility of EGNOS with the maritime sector, since, with the new update of the EGNOS V3 system, the performance will be extended thanks to the use of dual frequency and multi constellation. Finally, a series of recommendations will be proposed regarding future modifications in regulatory matters, as well as in the development of future ship receivers, with the aim of making EGNOS contribute to the safety and efficiency of maritime navigation.

El sistema EGNOS és el sistema d'augmentació per satèl·lit europeu que proporciona correccions i integritat sobre el posicionament mitjançant GPS i Galileu. Tot i que EGNOS té aplicació en un gran ventall d'àmbits, el seu origen, requisits i disseny han estat sempre influenciats pel sector aeronàutic, ja que en aquest sector la navegació per satèl·lit juga un paper clau i a el mateix temps té el concepte de integritat ben definit i introduït en la seva operativa. No obstant això, hi ha sectors amb un gran pes econòmic on la navegació per satèl·lit i la integritat també són essencials, i un d'ells és el sector marítim. Encara EGNOS té òbviament interès en aquest sector, la seva aplicació no resulta clara atès que no hi ha una adequació tan directa entre els requisits d'integritat en el posicionament de vaixells i les prestacions d'EGNOS. En el treball que aquí es desenvolupa es pretenen estudiar en primer lloc els principis de funcionament dels sistemes SBAS, i més en profunditat de EGNOS. Així mateix, es presentarà el concepte d'integritat i la seva implementació a través dels diferents paràmetres que el caracteritzen. Ja que EGNOS té una estreta relació amb el sector aeronàutic, també s'exposarà una comparativa amb els paràmetres en aquest sector. A més, a la feina es presentaran els requisits i regulacions sobre integritat existents en el sector marítim, cobrint tots els escenaris operatius possibles. A partir dels resultats dels punts anteriors, s'extrauran una sèrie de conclusions sobre l'adequació i compatibilitat d'EGNOS amb el sector marítim, ja que, amb la nova actualització de sistema EGNOS V3, les prestacions seran ampliades gràcies a l'ús de la freqüència dual i la multi constel·lació. Finalment, es proposaran una sèrie de recomanacions sobre les modificacions futures en matèria regulatòria, així com en el desenvolupament dels futurs receptors dels vaixells, amb l'objectiu que EGNOS contribueixi a la seguretat i eficiència de la navegació marítima.