Columna de Opinión: Impacto de la ionósfera en sistemas GNSS

Los sistemas globales de navegación por satélite, más conocidos como GNNS por sus siglas en inglés Global Navigation Satellite Systems, son ampliamente utilizados en el mundo en diversas actividades socioeconómicas y de investigación científica. El sistema de posicionamiento global (GPS) es el más conocido. Hay otros similares como el GLONASS, Galileo y BeiDou. Todos estos sistemas permiten obtener la localización de un usuario en cualquier lugar de la Tierra durante las 24 horas del día. Permite, además, la sincronización del tiempo de manera precisa. Constan de constelaciones de satélites que orbitan alrededor de nuestro planeta transmitiendo de manera continua señales de radio, mediante las cuales es posible determinar las coordenadas geográficas y la altitud de los equipos receptores empleados para diferentes aplicaciones civiles y militares de geolocalización como en el transporte, agricultura de precisión, minería, control de maquinaria, automatización portuaria, entre muchas otras. Además, en operaciones bancarias y de telefonía móvil que se sincronizan utilizando el tiempo proporcionado por los sistemas GNSS.

La presencia de burbujas de plasma o regiones de alta turbulencia en la ionósfera o alta atmósfera producen perturbaciones en las ondas de radio, haciéndolas fluctuar muy rápidamente y de manera irregular, ocasionando que no puedan ser adquiridas adecuadamente y, por consiguiente, no se pueda estimar la localización correcta. Este efecto en las señales de radio que atraviesan la ionósfera es conocido como centelleo ionosférico. El impacto en las regiones de latitudes medias es bajo; sin embargo, en las regiones ecuatoriales y las altas latitudes, el efecto en las señales GNSS es considerable, llegando a generar la pérdida temporal de las señales de uno o varios satélites.

El Perú, al estar en la zona ecuatorial y de bajas latitudes, es altamente afectado por estos fenómenos físicos comprometiendo el desempeño de los sistemas GNSS en sus diversas aplicaciones que son de importancia para el desarrollo económico y social del país. En el Instituto Geofísico del Perú (IGP), a través del Radio Observatorio de Jicamarca, estamos contribuyendo a la investigación de estos eventos, con el objetivo de generar el conocimiento científico que permita identificar las condiciones en la alta atmósfera que dan origen a las irregularidades ionosféricas. Para ello, utilizamos datos tanto de receptores GNSS, radares e instrumentos ópticos. Este conocimiento es de gran utilidad para la planificación de diversas estrategias de gestión orientadas a la mitigación y reducción de riesgos relacionados al impacto que producen los fenómenos ionosféricos y para el desarrollo de nuevas tecnologías. Estas son las principales finalidades y avances del IGP donde hacemos Ciencia para protegernos, ciencia para avanzar.