| Artículos | 01 ABR 2003

Mobility: Internet y TV a bordo

Eva Martín y Juan F. Marcelo.
Lo que en un inicio comenzó como un proyecto de antena bidireccional para un entorno móvil en tierra firme ha acabado convirtiéndose en un sistema de adquisición de satélite en el mar que ha puesto a Hispasat en los titulares de las revistas especializadas de todo el mundo. Se trata del proyecto Mobility.

Con el respaldado de muchas líneas marítimas de pasajeros que quieren ofrecer televisión y determinados servicios de Internet en sus rutas de navegación, el proyecto Mobility tiene asignados 2,7 millones de euros, la mitad de los cuales provienen de fondos europeos. En este proyecto están involucrados diez socios. Además de Hispasat, participan las españolas TTI Norte, Vía Digital, Rose Comunications, Transmediterránea y la Universidad Carlos III; las griegas Space Hellas y Strintsiz Lines Shipping; y las alemanas DLR y Daimler Chrystler. Entre todos ellos han desarrollado la antena, el sistema de apuntamiento, el trabajo ante la Unión Internacional de Telecomunicaciones, y la estandarización de sistemas móviles en la banda Ku, entre otras tareas.
Mobility, que ya está en la fase final de pruebas, va a tener una duración total de veinticuatro meses y pretende proporcionar servicios de DVB-S (Digital Video Broadcasting–Satellite) en escenarios marítimos. El proyecto se desarrolla en dos fases. Durante la primera ha tenido lugar el diseño del sistema, mientras que la segunda se ocupa de realizar pruebas reales en el mar, iniciadas en enero de este año en el buque Juan J. Sister de Transmediterránea en la travesía entre Cádiz y Las Palmas, y después en el Adriático en barcos de la griega Strinzis Lines que hacen la ruta entre Ancona y Patras.

Sistema autónomo
Aunque José Antonio Guerra, director del proyecto en Hispasat, incide en que se trata tan sólo de una iniciativa experimental de momento sin intenciones comerciales, destaca como una de sus grandes ventajas “su carácter totalmente autónomo independiente del sistema de navegación del barco. Esto supone un mayor nivel de complejidad porque, además de la antena, lleva incorporado un sistema de apuntamiento”.
Existen diversas soluciones comerciales que permiten que los barcos reciban televisión en alta mar, pero se trata de soluciones caras que, por regla general, necesitan estar conectadas al sistema de navegación del buque. Por otro lado, la mayor parte de estas soluciones tienen gran tamaño y no puede ser aplicadas a naves de pequeño calado. Pero además, la dependencia del sistema de navegación del barco hace que no sea posible controlar la precisión del apuntamiento, porque esta precisión no depende del sistema en sí, sino de la precisión de un sistema externo como es el GPS del navío. Precisamente en esto residen las virtudes del proyecto que lidera Hispasat. No sólo se trata de una antena autónoma, con su propio sistema de apuntamiento que permite definir la precisión que se le exige al sistema, sino que además tiene un tamaño reducido, y si algún día se comercializase, un precio bastante adecuado. Las pruebas del prototipo se llevaron a cabo en el laboratorio en el último trimestre del año 2001, aunque la prueba de fuego se ha llevado a cabo en buques de línea regular.

Adaptación al entorno
Trabajar en un entorno marítimo no es tan sencillo como en tierra firme. A nadie se le escapa que poner una antena en un barco no es lo mismo que instalarla en el tejado de un edificio en tierra firme. Los barcos, por su propia funcionalidad, se mueven, y además en todas direcciones. La antena del proyecto Mobility está preparada para aguantar hasta 25 grados de balanceo, algo que resultaría excesivo para un escenario de ferry o de crucero, que suelen seguir rutas confortables y tranquilas, sin corrientes excesivas y sin mar violenta. En cuanto al cabeceo, la tolerancia del sistema alcanza los 20 grados.
En cualquier caso, se trata de un sistema de apuntamiento capaz de trabajar con un margen de error de apenas 0,2 grados. “Otras cosa distinta hubiera sido si hubiéramos realizado las pruebas en el Ártico, porque allí el mar es más bravío. En nuestras pruebas, en las rutas elegidas, el cabeceo del barco se ha limitado a unos tres o cuatro grados”, afirma José Antonio Guerra. Esto quiere decir que en los escenarios reales la antena va a trabajar con movimientos bastante reducidos. Desde luego, la antena no será aplicable nunca a veleros, que por su forma de navegar no mantienen la verticalidad.

Variables de apuntamiento
A la hora de apuntar a un satélite hay que tener en cuenta tres variables: elevación, azimut y polarización. La estructura de la antena de Mobility es de array activo. Según comenta el director del proyecto, “el seguimiento del satélite por parte de la antena se hace de forma electrónica mediante un conjunto de elementos. Estas antenas están hechas de elementos o parches. Cada parche tiene un diagrama de radiación específico”. Cuando se juntan una serie de parches en un array, siempre se puede modificar ese diagrama de radiación de manera que apunte a una posición específica. Claro que para que los parches puedan recibir, hay que alimentarles con una corriente eléctrica. Si a esa corriente eléctrica se le cambia la fase, también se estará cambiando el apuntamiento del haz.
La modificación de la corriente de alimentación es proporcional al ángulo del apuntamiento en elevación de la antena. Si se cambia la fase, se está modificando indudablemente la posición de apuntamiento. Esto es precisamente lo que se hace en este caso. A la salida de cada uno de los elementos de la antena, hay situado un desfasador que cambia la fase de la corriente que se envía a cada uno de los elementos de la antena. Así es como se logra la puntería en elevación.
Hay que recordar que el movimiento en elevación es el que hace que la antena apunte en el plano vertical. Además, la antena tiene un segundo nivel de apuntamiento, que es el de azimut o movimiento en el plano horizontal. La antena gira sobre sí misma para poder localizar el satélite. Este movimiento horizontal se logra más económicamente mediante un motor; al fin y al cabo, desarrollar un prototipo de antena capaz de apuntar de forma electrónica tanto en el azimut como en la elevación acabaría resultando poco realista y demasiado caro comercialmente. Para cada desfasador se necesitan dos compresores D/A. Si se intentara realizar la orientación del azimut y de la elevación de forma electrónica, haría falta el doble de desfasadores, lo que conlleva cuadruplicar el número de convertidores D/A. Dado que la antena de Mobility tiene 32 elementos, éstos se traducen en 32 desfasadores, que son 64 convertidores A/D. Con el doble control electrónico, estaríamos hablando de 256 convertidores.

Polarización
En cualquier caso, la elevación y el azimut no son los únicos parámetros necesarios para apuntar a un satélite. Cuando se utiliza la polarización circular no es necesario orientar la antena según la polarización, porque esté como esté la antena va recibir sin problemas la señal del satélite. La cuestión cambia cuando se trabaja con satélites como los de Hispasat, que tienen polarización vertical y polarización horizontal. De hecho, se trata de optimizar y aprovechar al máximo las frecuencias, y resulta habitual que en la misma frecuencia se pu

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