FAQ SOBRE EL WAAS, EGNOS y MSAS
Con énfasis en su aplicación en los receptores GPS portátiles
¿Qué es esto del WAAS, EGNOS y MSAS?

      Hay determinadas exigencias que necesitan ser cumplidas por un sistema GPS para que pueda ser usado en la aviación civil. Una de ellas es que las posiciones que un receptor capte tenga la suficiente precisión como para permitir que un avión, por ejemplo, llegue a aterrizar por el centro de la pista, no por el carril derecho o izquierdo. Además, las rutas aereas están saturadas y se necesita una buena precisión en la determinación de las alturas para regular correctamente el tráfico.
    A pesar de que el SA ya está eliminado, la precisión de un GPS actual es unos 10-12 metros en un intervalo de confianza del 95% del tiempo. Considerando el ancho de una pista de aterrizaje, ya vereis.. La aviación civil (o militar) no considera que sea suficiente precisión como para asegurar el uso de los GPS en la navegación aerea.
    ¿Propuestas?. El desarrollo de un sistema que mejore la precisión de los GPS. Debe ser un sistema que permita hacer correcciones en tiempo real, y que mejore sustancialmente la precisión.
    Para ello, se han desarrollado tres sistemas independientes, pero que son compatibles entre ellos:

  • El sistema WAAS en Estados Unidos
  • El sistema EGNOS en Europa
  • El sistema MSAS en Japón
    ¿En qué consiste el asunto?

       En estas regiones se han incluido estaciones GPS de referencia terrestres y fijas repartidas en sitios estratégicos que captan las señales de los satelites GPS. Como son estaciones fijas, pueden conocer en todo momento la magnitud del error que se está cometiendo (tantos metros de desplazamiento horizontal y vertical (altitud) sobre su posición real). 
      Las causas de errores son varias: paso de las ondas por la ionosfera (cuantitativamente, las más importantes), por la troposfera, errores en el reloj del satelite, y el error en la información (las efemérides) que envía el propio satelite. Señalar que como en cualquier sistema de corrección, los errores cometidos por los rebotes de las ondas en nuestro alrededor no pueden ser corregidas..
     Los errores captados por las múltiples estaciones de referencias se computan conjuntamente para crear un "mapa" corrector. Se hacen mapas globales de corrección que se extienden por todo Estados Unidos, Europa y Japón. 
     Y esa información se envía a un satelite, el cúal nos los envía a nosotros. Las señales de corrección son recibidas por nuestros receptores GPS y se realizan las correcciones. Cuando el GPS determina su posición, computa de la tabla los mejores valores para hacer la corrección. Los satelites WAAS, EGNOS y MSAS son satelites geoestacionarios. No cambian su posición relativa en el espacio, como ocurre con el resto de los satelites GPS.
     Aunque sólo 1 de los canales de nuestro receptor de 12 canales paralelos es necesario para obtener las señales y hacer las correcciones, en la realidad nuestros receptores dedican 2 canales a este fin (??). Eso significa que hay dos canales menos disponibles para obtener las señales de los receptores convencionales, pero esto no supone un problema, porque en el 90% de los casos, sólo veremos entre 7 y 9 satélites como máximo.
    A todos los efectos, este sistema representa un verdadero sistema DGPS (GPS Diferencial), pero a diferencia de éste, no se usa la información de una única estación de referencia, sino que se usa la información procesada de varias estaciones a la vez,y no se requiere una equipación adicional (un receptor rasant). Lo de WAAS viene de Wide Area (Área Extensa) Augmentation System..

  Ya precisaré algo más, y ya incluiré más información. Por ahora creo que basta
 

¿Son los sistemas WAAS, EGNOS y MSAS compatibles entre si?

    La respuesta en un rotundo SI.  Si vives en Europa, donde funciona elsistema EGNOS, y compras un receptor GPS versión "Europea" TE servirá de igual forma cuando estés en Estados Unidos o en Japón donde operan el resto de los sistemas. Se trata de un esfuerzo conjunto para hacer las cosas compatibles.

¿Qué tipo de precisión se espera en un receptor capaz de hacer DGPS con el sistema WAAS-EGNOS-MSAS?

Puesto que las señales de correcciones tipo WAAS-EGNOS y provienen del espacio, depende del sitio en que estás.

     Si estás en un sitio claro, con una buena visión del cielo, se puede esperar un error promedio (50%) de unos 1,7 metros, y si quieres ser más conservador, de menos de 2,5 metros como máximo en el 95% del tiempo (sin el WAAS este error es de unos 10-12 metros), y errores verticales (altitud) de menos de 4,5 metros. Sin embargo, si estas en un sitio con pobre recepción de señales, como en un bosque con abundantes árboles, no dudes en que obtendrás posiciones mucho peores. Recuerda que las señales de corrección se reciben de un satelite más y a la misma frecuencia que el resto de los satelites GPS, por tanto se ven influenciados de la misma forma.
     Como es obvio, las correcciones WAAS-EGNOS-MSAS serán más importantes y efectivas cuando haya luz de día, ya que en general, un GPS es más preciso de noche que de día, debido a que la ionosfera está más ionizada de día que de noche.

¿Cómo se que mi receptor está haciendo correcciones tipo WAAS, EGNOS o MSAS?

      Bueno, en el caso de los receptores Garmins, verás como la barra del correspondiente satélite se pondrá negra, y aparecerá una letra D (de Diferencial) en la base del resto de las barras de los demás satelites.
     Para que eso ocurra, tendrás que esperar al menos 5 minutos o más, para que se cargue el mensaje de corrección completo. Quiero decir que se tarda más en cargar la información proveniente el satelite WAAS/ EGNOS / MSAS que del resto de los satélites normales. La imagen de abajo corresponde a la de un Etrex Legend que ha pillado el satélite 35 WAAS americano.

 
¿Dónde se localizan los satélites WAAS - EGNOS - MSAS?

   Recuerda. Son satéliles geoestacionarios que no van a variar su posición. Aquí tienes 4 enlaces que te permiten ver de una forma gráfica la posición en la que puedes observar estos satélites teniendo en cuenta tu localización actual. Es pelín chulo la forma de mostrarlo. Pulsas con el ratón sobre tu posición y te lo da.

Nombre      Serie     Localización

AOR-W         3F4        Costa Este de Brasil 
http://www.lyngsat.com/tracker/inmar3f4.html 

AOR-E          3F2        Oeste de África 
http://www.lyngsat.com/tracker/inmar3f2.html 

IOR          2F3 y/o 3F1   Oceano Índico 
http://www.lyngsat.com/tracker/inmar3f1.html 

POR       3F3  y/o 2F1   Ocenao Pacífico
http://www.lyngsat.com/tracker/inmar3f3.html 
 

Mi receptor GPS muestra una barra gris correspondiente al satelite 33 que nunca se pone negra, y además no me aparecen las "D" en la barra?

    Eso es porque estás en un sitio con cobertura para el satélite europeo EGNOS que actualmente envía señales, pero incluyen un valor "0" de validez de datos, que indica que son datos no útiles para hacer correcciones. Además, no debes estar recepcionando la información de ningún otro satélite, como el WAAS.
    Se pretende que el sistema sea casi completamente funcional para finales del 2003, y obtenga su plena capacidad en el año 2005..
 

Cúales son los satelites correspondientes a las constelacion WAAS, EGNOS y MSAS
 
  • Los receptores GPS compatibles con WAAS / EGNOS / MSAS  tienen reservados los satelites desde el 33 hasta el 51 para este tipo de satelites correctores. Pero ahora mismo parece sólo está funcionando el satélite 35. El satélite 33 EGNOS envía señales, pero incluyen un valor "0" de validez de datos, que indica que son datos no útiles para hacer correcciones.

  •  
    Nombre del satélite Inmasart que transmite las correcciones
    PRN (Nº del satélite)
    Nº Satélite asignado en los receptores Garmin
    Nombre del sistema
    AOR-E
    120
    33
    EGNOS
    AOR-W 122
    35
    WAAS
    IOR
    131
    44
    EGNOS
    POR
    134
    47
    WAAS
    MTSAT-1
    129
    42
    MSAS
    MTSAT-2
    137
    50
    MSAS
    ¿Qué receptores GPS actualmente y que sean portátiles son compatibles con el sistema WAAS, EGNOS y MSAS?

    Esta lista seguro que aumenta en un futuro próximo y puede que lainformación que veas aquí no esté actualizada. Consulta regularmente la WEB de tu fabricante.

    • Los Garmins etrex Venture, Legend y Vista 
    • Los Garmins  GPS 76 y GPS 76Map
    • Algunas unidades de aviación de Garmin como el GPS 295
    • Los Garmin GPS 162 / 168 con la versión de firmware 2,61 o superior
    • Los Magellans Map 330, Map 330X y Map 330M con las últimas revisiones de firmware.
    • El GPS de la Marca Raytheon, modelo RayNav 300 GPS Track Plotter
    • La nueva serie Meridian de receptores portátiles de Magellan (Meridian GPS, Meridian Gold, Meridian Platinum y Meridian Marine)
    • GPS's de Simrad están preparados para este sistema. Series 33, 42 y 52

     Si sabeis de alguna más, enviame un mensaje, indicándome la fuente de información de donde la has obtenido.

    Mi GPS está en modo de ahorro de baterias, y no capta las señales de los satélites WAAS-EGNOS-MSAS. ¿Es eso normal?

    Si, es normal. Las señales de estos satelites está diseñado para que se realicen correcciones, y deben ser captadas de forma continua. Como en el modo de ahorro de baterias, cabe la posibilidad de que el GPS se desconecte de los satelites por periodos de 5 segundos, no tiene sentido intentar hacer este tipo de correcciones en este modo.

    En otras palabras. para que las señales sean captadas y las correcciones sean correctas, el GPS debe estar operando en modo normal, cuando se captan y procesan las señales de los satelites cada segundo.

    Oye, yo vivo en el norte de España, y capto las señales del satelite WAAS 35, y además me aparecen las letras D en las barras de señales. ¿Es que no están teniendo lugar las correcciones a pesar de todo?

         Sólo estas obteniendo correcciones parciales: las derivadas de errores en la hora, y en la de las efemérides. Pero no estarás obteniendo correcciones de los errores debidos al paso de las señales por la ionosfera que, con mucho, son las cuatitativamente más importantes, porque estás demasiado alejado de la zona donde están las estaciones de referencia.

         Dicho de otro modo: la información del satélite 35 corresponde sólo a la que adquirieron los receptores terrestres localizados en estaciones terrestres de Estados Unidos. Esta información de corrección consiste, entre otras cosas, en una tabla LOCAL (americana en este caso, no puede ser de otra forma) de correcciones ionosféricas. Como vives en el norte de España, tan lejos de los receptores terrestres, esas tablas no son en absoluto útiles para ti. 

         Lo único que te pasa es que estos satelites envían la información a una región de la Tierra muy extensa. Con prácticamente 3-4 satelites se cubre casi la totalidad del "Primer" mundo. Sin emabrgo,hay planes de lanzar 19 de estos satelites, no te creas..

        Y otra cosa. Nosotros tenemos nuestros propios receptores terrestres EGNOS en Europa, y los japones un caso similar. Las señales del satelite 33 que reciban los americanos y los japoneses, no les será útiles por las mismas razones. Cada oveja con su pareja..

    Mira el gráfico de abajo


    Satelites implicados en el WAAS-EGNOS-MSAS, y radio de cobertura


    Estaciones de referencia usados por el sistema EGNOS

         Según este gráfico, uno que viva en la región Oeste de Estados Unidos, puede obtener señales de los satelites WAAS 35 y MSAS 47. Pero los que viven en la costa Este de Estados Unidos pueden obtener las señales del satelite WAAS 35 (el suyo) y el del EGNOS 33.

    Algunos enlaces útiles: