¡Innovación mundial! El equipo chino desarrolla tecnología de "navegación óptica", sin temor a interferencias GPS

问AI · ¿Cómo la tecnología de navegación óptica puede superar el estancamiento de las interferencias de la navegación tradicional?

【Por / Observador.com.cn Qi Qian】

La semana pasada, la Universidad Tsinghua anunció que el equipo de sistemas inteligentes de micro y satélites de nueva generación de la escuela, tras 20 años de arduo trabajo, logró desarrollar con éxito una tecnología y un sistema globales de posicionamiento de navegación óptica. Según se indica, esta tecnología logra en el mundo la primera innovación global y se convierte en un complemento clave del sistema BeiDou.

Después de que esta noticia se difundiera, llamó la atención del medio de comunicación inglés de Hong Kong “South China Morning Post”.

“El ‘farol del espacio’ — la red de satélites de China contra interferencias que cubre las zonas ciegas de GPS”, el 30 de marzo, el medio informó con ese titular que el sistema es resistente a interferencias y de alta precisión, y que incluso cuando la señal de GPS no puede usarse o está siendo interferida, puede ofrecer servicios de posicionamiento para diversas tareas.

El informe también menciona que la tecnología de navegación óptica actualmente también se está utilizando en Oriente Medio, ayudando a los drones a seguir trabajando en entornos donde las señales GPS son interferidas.

 
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El 24 de marzo, la Universidad Tsinghua dio a conocer la información mencionada anteriormente, afirmando que esta tecnología mejora integralmente la seguridad y la confiabilidad del sistema de navegación del país, y que resuelve de una sola vez dos cuellos de botella de la industria: “la imposibilidad de posicionar en un ‘entorno de denegación por radio de satélites’ (es decir, mediante medios técnicos en una zona específica para inutilizar el sistema de navegación por satélite)” y “la baja precisión del posicionamiento astronómico-óptico”.

Según se informó, esta tecnología obtuvo el premio especial de ingeniería de los “Premios 2025 a los logros sobresalientes en investigación científica (ciencias naturales y tecnología de ingeniería)” del Ministerio de Educación. Los productos relacionados ya se han vendido a casi 20 países como EE. UU., Reino Unido y Francia.

Según se indica, la navegación por radio tradicional es fácilmente susceptible a interferencias y, en entornos electromagnéticos complejos, puede ocurrir que las señales fallen. La navegación astronómico-óptica también tiene limitaciones como una fuente de señal débil y una precisión insuficiente. Para resolver estos problemas, el equipo de Tsinghua tomó un camino diferente: montar un faro óptico de alta luminosidad en los satélites.

El responsable del equipo y profesor Xing Fei, de la Facultad de Instrumentación de Precisión de Tsinghua, señaló: “Los marineros de la antigüedad dependían de los faros para navegar, y lo que nosotros hacemos es llevar ese ‘faro’ al espacio; hacer que el satélite que emite luz sustituya al ‘faro’, convirtiéndose en una señal óptica fiable que guíe el rumbo de todo.”

Xing Fei dijo que este sistema de navegación global, que tiene la señal óptica como portadora y la determinación del ángulo como núcleo, consiste en montar en el satélite una fuente de faro óptico de alta potencia y con amplia cobertura, que emite al espacio señales ópticas que transportan información codificada de navegación. Una vez que los receptores terrestres capturan la señal, y combinándola con la órbita precisa del satélite, mediante el principio de coordenadas polares se puede completar el propio posicionamiento; con esto, el equipo construyó una nueva arquitectura de navegación óptica: “referente de fuente de señal — enlace de transmisión — instrumentos de medición”.

Afirmó que la longitud de onda de la luz es extremadamente corta y solo puede propagarse en línea recta; la señal interferente no puede entrar en el campo de visión del receptor por medio de difracción. Por lo tanto, la navegación óptica no solo tiene una ventaja natural de resistencia a interferencias, sino que además, mediante faros ópticos espaciales controlables, subsana las deficiencias de la fuente de la navegación astronómico-óptica. Desde el principio y el método hasta el modo de aplicación, se logra una reforma integral.

Actualmente, el equipo ya ha construido una constelación de navegación óptica compuesta por 11 satélites. Esta tecnología también superó el cuello de botella de miniaturización de los sensores ópticos, logrando un salto de nivel de diez kilogramos a nivel de cien gramos. Esto es solo el comienzo.

Esta tecnología tiene un amplio panorama de aplicaciones y proporcionará nuevas soluciones para áreas como la economía de baja altitud y la exploración del espacio profundo. El equipo planea combinarse con la infraestructura de comunicaciones existente para construir una red reforzada de navegación óptica y resolver los problemas de zonas ciegas de navegación de drones y vehículos de conducción automática en túneles y en condiciones de tráfico complejas.

“Planeamos desplegar 37 satélites en una órbita cercana a la Tierra de aproximadamente 816 kilómetros, con el fin de lograr una cobertura global de la región dentro de los 60 grados de latitud norte y sur de la Tierra”, explicó Xing Fei, y señaló que se trata de la zona donde se concentra la gran mayoría de la población del mundo y de las actividades económicas.

El South China Morning Post menciona que la navegación óptica también tiene limitaciones evidentes. Requiere una línea de visión despejada, y las señales ópticas son fáciles de ver afectadas por el clima o por obstáculos.

Se informó que China ya había usado previamente la tecnología de navegación óptica en proyectos de exploración lunar. Por ejemplo, el módulo de exploración Chang’e 3 de 2013 dependía de cámaras para identificar características de la superficie lunar, realizaba navegación autónoma durante el descenso y, finalmente, logró un aterrizaje preciso.

 
 2024, sitio de lanzamiento de satélites de navegación óptica de la Universidad Tsinghua Sitio web de la Universidad Tsinghua 

Al mismo tiempo, la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) también están avanzando en el desarrollo de la tecnología de navegación óptica.

En un informe de 2024, la NASA señaló que en entornos tan oscuros y yermos como la superficie de la Luna es muy fácil perderse. Como casi no hay puntos de referencia visibles a simple vista para identificarlos, los astronautas y los vehículos de exploración deben depender de otros métodos para planificar rutas, como la navegación óptica. En octubre del año pasado, la ESA informó que se había iniciado formalmente un proyecto de tecnología de navegación óptica.

Justo cuando el South China Morning Post prestaba atención a la tecnología de posicionamiento de navegación óptica de China, en Oriente Medio estallaba una guerra invisible: las interferencias del GPS.

Según informó la BBC (British Broadcasting Corporation) a principios de marzo, con el estallido del conflicto militar entre EE. UU. y el régimen de Irán y su expansión, el alcance de la guerra electrónica se está extendiendo aún más hasta los drones y los sistemas de identificación automática (AIS) de los barcos, afectando seriamente la navegación de embarcaciones cercanas. También hay reportes de que, en esa región, el ejército de EE. UU. está usando sistemas de interferencia para proteger sus bases, su personal y sus buques de los ataques de drones y armas guiadas.

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