Manual del Curso de Timonel de Yate de Vela y Motor

San Isidro, Argentina   CVPB - Jorge Messano   30-Nov-2025   34 minutos

Capítulo 03: Navegación

El Problema de la Posición: Navegación electrónica, GPS, AIS y RADAR

Introducción

La navegación por satélite, conocida en conjunto como GNSS —por Global Navigation Satellite Systems— reúne a varios sistemas diseñados para determinar la posición, la velocidad y la hora, en cualquier punto del planeta mediante señales emitidas desde constelaciones de satélites en órbita. Su aparición marcó un cambio profundo en la navegación moderna: dejó de depender exclusivamente de referencias visuales, radiofaros o cálculos astronómicos, para apoyarse en información de posicionamiento provista por dispositivos electrónicos, de forma continua y automática, en cualquier lugar del planeta, mientras se esté a cielo abierto.

Algo de historia.
El desarrollo del Sistema de Posicionamiento Global tuvo su origen a finales de la década de 1960 y comienzos de los años 70, como una iniciativa del Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América. Su objetivo era crear un sistema de aplicación militar que, basándose en satélites artificiales, permitiera determinar la posición de vehículos y armamento en cualquier lugar del planeta, sin restricciones temporales y con alta precisión.

Durante ese período se evaluaron y probaron distintos sistemas experimentales —como Transit, Timation y el proyecto 621B— hasta que en 1973 se aprobó el desarrollo del proyecto NAVSTAR —siglas de Navigation Satellite Timing and Ranging—, que preveía una constelación de 24 satélites —21 operativos y 3 de respaldo— y una red de estaciones terrestres destinadas a controlar la constelación y transmitir la información necesaria para el posicionamiento en tiempo real. El primer satélite NAVSTAR se lanzó en 1978 y se planeaba completar la constelación en la siguiente década. Sin embargo, diversos retrasos, y en especial el desastre del transbordador espacial Challenger en 1986. afectaron el ritmo del programa. Aun así, el sistema alcanzó su capacidad operativa inicial en diciembre de 1993, y no en 1983.
Si bien el sistema NAVSTAR estaba inicialmente destinado a uso exclusivamente militar, tras el derribo del vuelo 007 de Korean Airlines en 1983 por parte de la Unión Soviética —hecho motivado por un desvío involuntaria de la aeronave hacia espacio aéreo restringido— la administración del presidente Ronald Reagan decidió poner el GPS a disposición de la aviación civil como medida para mejorar la seguridad aérea. Con el tiempo, la disponibilidad civil se amplió y las restricciones fueron desactivadas definitivamente en el año 2000, durante la administración del presidente Bill Clinton, abriendo así el uso global del GPS sin limitaciones.
NAVSTAR fue, por tanto, el primer sistema de posicionamiento global plenamente operativo y disponible para uso civil, y heredó el nombre genérico de GPS. Desde entonces, se han incorporado otros sistemas, como GLONASS, Galileo y BeiDou, ampliando la oferta y disponibilidad de servicios de navegación y posicionamiento para todo tipo de aplicaciones civiles.

Constelaciones de los Sistemas de Posicionamiento Global

A la fecha de este artículo —30-Nov-2025— esta es la situación de las cuatro flotas de sistemas GNSS en servicio.

Comentarios Adicionales

Consideramos como "satélites operativos" a aquellos que, además de estar en órbita, están emitiendo señales, y marcados como “healthy" o "usable” por los controladores de cada sistema.

Además de los satélites operativos, las constelaciones GNSS mantienen satélites de "reserva" —o de backup— para reemplazar unidades que, eventualmente, registren alguna falla o hayan llegado al final de su vida útil.

La precisión está considerada en condiciones favorables: con cielo despejado, sin interferencias y con un mínimo de cuatro satélites a la vista en una dispersión geométrica ideal.

Componentes del Sistema de Posicionamiento Global

Los Sistemas de Posicionamiento Global se organizan siempre en tres grandes segmentos que trabajan de manera coordinada: el segmento espacial, el segmento de control y el segmento de usuario. Aunque cada constelación tiene sus propias particularidades, esta división es común a todas las constelaciones de sistemas de navegación por satélite.

Segmento Espacial

El segmento espacial está formado por la constelación de satélites que orbitan la Tierra en planos cuidadosamente definidos.

Esos satélites son los encargados de transmitir las señales de radio que reciben los receptores en superficie, y con cuya información definen la posición. Cada sistema GNSS cuenta con un número determinado de satélites operativos y otros tantos en reserva, distribuidos en distintos planos orbitales para asegurar cobertura global y disponibilidad constante.

Cada constelación utiliza diferente cantidad de planos orbitales y satélites por plano.
Por ejemplo, NAVSTAR —que es la constelación que conocemos como "GPS"— utiliza 6 planos en órbitas medias —MEO, a 20.200 km de altura— con un mínimo de 4 satélites en cada uno.
GLONASS y Galileo, en cambio, solo utilizan 3 planos —también MEO, pero a 19.100 km y 23.200 km de altura, respectivamente— con 8 satélites por plano.
BeiDou es más complejo porque combina planos en MEO, GEO e IGSO —órbita media, geosincrónica ecuatorial y geosincrónica inclinada—.

Las señales de radio y sus características varían según la constelación: el sistema MAVSTAR GPS transmite, por ejemplo, en las bandas L1, L2 y L5, combinando códigos de uso civil abiertos y códigos militares cifrados; Galileo emplea sus propias señales E1, E5 y E6; GLONASS utiliza tradicionalmente una estructura de frecuencias distinta, y BeiDou opera sobre un conjunto propio de bandas. Aunque difieren en detalles técnicos, todos los satélites transmiten básicamente el mismo tipo de información, que consiste en las efemérides precisas del propio satélite, los datos orbitales aproximados del resto de la constelación, la hora del sistema, parámetros ionosféricos y otros mensajes necesarios para que los receptores puedan calcular su posición.

Segmento de Control

El segmento de control reúne a las estaciones terrestres responsables de supervisar el funcionamiento de toda la constelación. Desde distintos puntos del planeta se monitorea el estado de cada satélite, verificando que permanezca en la órbita asignada, que sus relojes atómicos funcionen dentro de la precisión requerida y que las efemérides se mantengan actualizadas. Cuando se detectan desvíos o fallos, se envían comandos para corregir la órbita o ajustar el reloj, o bien se retira temporalmente un satélite del servicio hasta que vuelva a cumplir los parámetros de calidad. Cada sistema GNSS cuenta con su propia red de estaciones.

Segmento de Usuario

Finalmente, el segmento de usuario incluye a todos los receptores capaces de procesar las señales GNSS. Desde teléfonos móviles y navegadores portátiles hasta equipos geodésicos de alta precisión, todos ellos comparten la misma función básica: recibir las señales emitidas por los satélites, procesarlas internamente y calcular las coordenadas de la posición del usuario.

Los planos orbitales típicos son:

Los receptores modernos son notablemente más avanzados que los primeros modelos civiles: hoy es habitual que incorporen múltiples bandas de frecuencia, decenas de canales de seguimiento y compatibilidad simultánea con varias constelaciones —GPS, GLONASS, Galileo y BeiDou— lo que mejora significativamente la disponibilidad y precisión. Las diferencias entre dispositivos dependen del propósito para el que fueron diseñados: algunos priorizan la sensibilidad y la autonomía, otros la capacidad de almacenamiento, la integración con cartas electrónicas o la posibilidad de recibir correcciones diferenciales que permiten alcanzar precisiones submétricas o incluso centimétricas en aplicaciones profesionales.

Funcionamiento de los Sistemas de Posicionamiento Global

l Sistema de Posicionamiento Global determina una posición mediante un proceso de trilateración —a veces erróneamente llamado trilateralización—, es decir, calculando distancias a varios satélites cuya posición es conocida con gran precisión. Estas distancias se obtienen midiendo el tiempo que tardan en llegar al receptor las señales de radio transmitidas por los satélites, ya que dichas señales viajan a la velocidad de la luz, que es constante.

La trilateración es similar al método de triangulación, pero basada en los lados de una pirámide triangular.
La triangulación se hace en un plano de 2 dimensiones y devuelve dos coordenadas —latitud y longitud— mientras que la trilateración se hace en un espacio tridimensional dando tres coordenadas—latitud, longitud y elevación—.

Cada satélite de las distintas constelaciones GNSS se desplaza alrededor de la Tierra siguiendo una órbita muy estable y perfectamente conocida, referida al datum WGS-84 en el caso de GPS. Así, cada satélite actúa como un punto de referencia desde el cual puede trazarse una línea de posición basada en la distancia medida.

Esa distancia representa el radio de una esfera imaginaria con centro en el satélite; el receptor debe encontrarse en algún punto de la superficie de esa esfera. La intersección de varias esferas permite ubicar la posición: con tres esferas se obtienen dos posibles soluciones, y la incorporación de una cuarta esfera permite resolver la posición final y, además, corregir el error del reloj interno del receptor. El resultado final es el punto en el que se encuentra el receptor sobre la superficie terrestre o en el espacio tridimensional, con tres coordenadas: latitud, longitud y altura.

A nivel del segmento de usuario, es decir en los dispositivos receptores de GPS —el microprocesador encargado del procesamiento— comienza su tarea intentando “escuchar” las señales transmitidas por todos los satélites que tiene a la vista, por encima del horizonte. En condiciones normales, un receptor moderno puede tener entre 10 y 20 satélites visibles simultáneamente, aunque solo necesita un mínimo de cuatro para poder calcular una posición tridimensional y sincronizar su propio reloj interno.

Una vez que el receptor detecta a todos los satélites disponibles, no utiliza a todos por igual, sino que evalúa su geometría espacial —o sea, cómo están distribuidos en el cielo— para elegir los que permitirán un cálculo más preciso. Busca una constelación lo más abierta posible: satélites bien repartidos en elevación y azimut, evitando que estén agrupados en una misma zona del cielo.

A partir de las señales elegidas, el microprocesador del receptor GPS extrae dos piezas clave:

Con esta información calcula, mediante trilateración, la posición del receptor en el sistema de referencia WGS-84, corrigiendo continuamente el desfase de su reloj interno.

El resultado de este proceso es un conjunto de datos ya procesados que el receptor entrega a las aplicaciones que los consumen. Entre ellos se incluyen la latitud, longitud y altitud, la velocidad y el rumbo sobre el fondo, la hora UTC, la precisión estimada del cálculo y el estado de la solución —si está basada en NAVSTAR GPS únicamente, en múltiples constelaciones, o si incorpora correcciones diferenciales—. Estos datos constituyen la base sobre la cual, después, trabajan los chartplotters, los sistemas de navegación, las aplicaciones móviles y cualquier dispositivo que utilice posicionamiento satelital.

Para curiosos... sabiendo que los satélites de NAVSTAR, por ejemplo, orbitan a aproximadamente 20.200 km de altitud, y que la luz recorre 300.000 km en 1 segundo...

tiempo	= distancia / velocidad =
	= 20.200 km / 300.000 km/seg =
	= 0.0673333333 segundos

...quiere decir que la señal de radio emitida por un satélite demora unas 67 milésimas de segundo en llegar al receptor GPS.
Luego, si la precisión del GPS es de 5,0 metros, cual sería el margen de tiempo que corresponde a esa distancia?

300.000 km	= 1 segundo
0.005 km	= 0.005 km / 300.000 km/seg =
	= 0.000000016667 segundos =
	= 16.667 nanosegundos

...quiere decir que la precisión 5,0 metros corresponde a una diferencia de tiempo de 16.667 nanosegundos.
Y esto implica que para lograr el nivel de precisión que actualmente tienen los GPSs se deben utilizar relojes extremadamente precisos, tanto en los satélites como en los receptores.
Los satélites llevan relojes atómicos que aseguran una precisión del orden de 0.1 nanosegundo, con los que pueden lograrse precisiones del orden de centímetros, pero colocar este tipo de relojes en receptores GPS los haría además de voluminosos extremadamente costosos, por eso en ellos se utilizan relojes más simples, y se corrige la precisión sumando más satélites al proceso de posicionamiento.

Precisión del Sistema de Posicionamiento Global

La mayoría de los receptores comercializados para uso civil, que operan con el servicio estándar de posicionamiento —SPS, Standard Positioning Service—, alcanzan hoy una precisión típica de 3,0 a 5,0 metros en condiciones normales. En receptores modernos que integran señales de más de una constelación GNSS, esta precisión mejora aún más, situándose habitualmente entre 1,5 y 3,0 metros.

La precisión obtenida en la determinación de las coordenadas horizontales —es decir, de latitud y longitud— continúa siendo mejor que la precisión vertical —en altura— que suele degradarse entre dos y tres veces con respecto a los valores horizontales.

Sin embargo, los receptores de GPS de uso civil se desactivan automáticamente cuando detectan simultáneamente velocidades superiores a 1.000 nudos y altitudes mayores a 18.000 metros, con el fin de impedir su empleo en aplicaciones no autorizadas.

Esa característica de auto desactivación fue impuesta por el "CoCom" para evitar que puedan utilizarse en misiles u otros vehículos no autorizados.
El COCOM era el antiguo "Coordinating Committee for Multilateral Export Controls", un organismo internacional que durante la Guerra Fría regulaba la exportación de tecnología sensible. Aunque CoCom ya no existe, el nombre quedó asociado a esta limitación.

Navegación con Sistemas de Posicionamiento Global

En la navegación electrónica, los receptores GPS, chartplotters y aplicaciones electrónicas permiten registrar, organizar y seguir posiciones geográficas con una precisión y facilidad impensadas en la navegación tradicional —no electrónica—. Para hacerlo, utilizan una serie de conceptos fundamentales que estructuran la información de posicionamiento y permiten planificar o reconstruir una derrota.

Definiremos a continuación estos parámetros.

Waypoints

Un waypoint es una referencia geográfica que identifica un punto en un plano mediante sus coordenadas de latitud y longitud, o un punto en el espacio incorporando además su elevación.

Además de las coordenadas, cada waypoint puede almacenar datos adicionales que facilitan su identificación y contexto de uso, tales como:

El dato "Orden" o "Secuencia" formaba parte de la estructura de información del waypoint en las primeras versiones de su especificación. Actualmente, aunque se lo mantiene para mantener la compatibilidad con softwares de versiones anteriores, ya no se lo usa como parte de la información del waypoint, pues fue incorporado a la estructura de información de la "ruta", que es donde debe estar desde el punto de vista lógico.

Un waypoint puede tanto marcarse sobre una carta en papel o sobre una carta electrónica, en cuyo caso sus coordenadas serán procesadas por el receptor GPS o chartplotter que utilice dicha carta.

Rutas

Una ruta es un recorrido o derrota compuesto por una secuencia ordenada de waypoints —o puntos definidos por coordenadas con sus comentarios— que deben ser seguidos en el orden establecido, navegando idealmente en línea recta desde uno hacia el siguiente.

Además de los waypoints que la conforman, una ruta suele incluir otros datos relevantes:

Es una buena práctica anotar la fecha de creación o de la última actualización de la ruta en el campo de "Comentarios" o en el "Nombre".
Esto servirá, luego, como una referencia para entender si esa ruta puede ser considerada confiable respecto de los posibles cambios que pudiesen haber surgido desde su creación.

Las rutas pueden trazarse tanto sobre una carta en papel o en un croquis de navegación, como sobre una carta electrónica. En este último caso, la ruta puede ser interpretada por el receptor GPS o chartplotter para asistir al navegante en el seguimiento del recorrido planificado.

Tracks

Un track —o trazado— es una secuencia de puntos registrados automáticamente por un receptor GPS, cada uno definido por sus coordenadas de latitud, longitud y, cuando corresponde, elevación. Esta secuencia permite reconstruir con precisión el recorrido realmente efectuado.

Un track suele complementarse con otros datos, tales como:

Cartas Electrónicas

El siguiente paso lógico en la evolución de los receptores GPS surgió a partir de su integración con otros sistemas para lograr así producir otro tipo de información útil para el usuario.

En la náutica, esta asociación dio origen a los charplotters o sistemas de navegación electrónica que son aplicaciones que integran los datos provistos por el GPS sobre cartas digitales permitiendo elaborar información más compleja, establecer waypoints y rutas, y seguirlas de forma automática, conociendo la velocidad y rumbo en cada instante, sumando los datos de otros sistemas tales como ecosondas o sensores meteorológicos, con el valor que ello implica.

Esa evolución hizo necesario que las cartas náuticas que se distribuían impresas en papel tuviesen que ser adaptadas a formatos digitales para poder ser integradas a los sistemas de navegación electrónica.

Existen dos tipos de cartas náuticas digitales:

Cartas Ráster

Usualmente conocidas con la sigla RNC, por Raster Nautical Chart, son imágenes digitalizadas de las cartas oficiales impresas en papel, sin interpretaciones ni modificaciones. Su elaboración sigue la Especificación de Producto RNC S-61 de la OHI —Organización Hidrográfica Internacional—.

Estas cartas son una copia fiel de las cartas oficiales en papel, manteniendo exactamente el mismo diseño, símbolos y colores. Sin embargo, pierden definición al ampliarse, ya que se trata de imágenes estáticas.

Las cartas ráster corresponden al enfoque más tradicional: reproducen la carta en papel tal como la concibió el servicio hidrográfico oficial, con la misma estructura, simbología y escala. Esto resulta especialmente útil para quienes están habituados a interpretar la cartografía clásica, o para disponer de un respaldo digital idéntico a la carta impresa.

Cartas Vectoriales

Las cartas náuticas vectoriales, llamadas ENC, por Electronic Navigational Chart, son representaciones digitales construidas a partir de objetos gráficos —puntos, líneas, áreas— georreferenciados según el Estándar S-57 de la OHI, y su evolución S-101 para los próximos años.

Su gran ventaja es que no se deforman ni pierden claridad al ampliarse, ya que su contenido es “recalculado” al instante. Además, pueden mostrar u ocultar información según el nivel de zoom o del tipo de presentación. El inconveniente de esta característica es que no muestran automáticamente la cartografía de escalas menores a la hoja cargada; si se amplía más allá de su escala de compilación, puede aparecer menos información de detalle que la esperada.

Las cartas vectoriales surgen como un producto nativo digital. No representan una imagen fija, sino una base de datos cartográfica que el sistema interpreta dinámicamente: cada boya, sonda, límite o peligro está almacenado como un objeto con atributos propios. Esto permite funciones adicionales, como activar alarmas de proximidad a un objeto, consultar detalles específicos de los elementos o adaptar la densidad de información a la escala seleccionada.

En la práctica, en la navegación moderna, se combinan ambos enfoques: las ENC oficiales alimentan a los sistemas ECDIS y a los chartplotters certificados, mientras que los navegantes deportivos suelen utilizar además cartografía vectorial comercial —como Navionics, C-Map o BlueChart— que, sin ser oficial, ofrece una visualización más amigable y actualizaciones más frecuentes para el uso recreativo.

Chartplotters

Chartplotter es el nombre comercial que engloba a los ECDIS —Electronic Chart Display and Information System, o Sistema de Información y Visualización de Cartas Electrónicas—.

Los ECDIS son aplicaciones capaces de interpretar cartas electrónicas, ya sean ráster o vectoriales, y presentarlas en una pantalla. Sobre esta representación superponen la posición de la embarcación —provista por un receptor GPS— y calculan parámetros de navegación como velocidad y rumbo en cada instante. Además, aprovechan la capacidad de procesamiento del sistema para establecer rutas, seguirlas de forma automática y generar información más compleja al integrar el chartplotter con otros equipos de a bordo, tales como ecosondas, anemómetros, receptores meteorológicos y diversos sensores.

La OMI —Organización Marítima Internacional— establece que los ECDIS deben utilizar cartas ENC oficiales —vectoriales— ya que contienen los metadatos necesarios para que el sistema pueda operar con todas sus funciones de seguridad y alerta. Cuando no se disponga de cartas ENC para una zona determinada, se permite el uso de cartas RNC —ráster— siempre complementadas con cartas náuticas en papel debidamente actualizadas.

El AIS

El AIS —Automatic Identification System— es un sistema de ayuda a la navegación diseñado para mejorar la seguridad marítima, permitiendo que los buques transmitan y reciban en tiempo real datos esenciales como identificación, posición, rumbo y velocidad. Esta información, compartida mediante radio en VHF, facilita la prevención de colisiones, el ordenamiento del tráfico en zonas congestionadas y la gestión por parte de autoridades portuarias y servicios de control marítimo.

Dada su utilidad operativa y de seguridad, en 2002 la OMI —Organización Marítima Internacional— estableció su uso obligatorio en todos los buques mercantes de más de 300 toneladas brutas y en todos los buques de pasajeros.

El sistema obtiene los datos que transmite desde dos fuentes: por un lado, mediante los datos ingresados por el usuario, como el MMSI, nombre del buque, puerto de origen y destino, tipo de carga y condición de navegación; y por otro lado, por los datos dinámicos procedentes del GPS, que suministran posición, rumbo y velocidad en tiempo real.

Los receptores AIS muestran esta información sobre cartas electrónicas —generalmente de tipo vectorial— o pantallas dedicadas, permitiendo visualizar la propia embarcación y las embarcaciones circundantes dentro del alcance típico de las comunicaciones VHF.

La transmisión se efectúa en dos tipos de transpondedores:

El convenio SOLAS —sigla que ingles significa "Safety Of Life At Sea", es decir "Seguridad de la Vida en el Mar" en español— es la norma internacional que establece los requisitos mínimos para garantizar la seguridad para la vida humana en el mar.

El AIS y la Prevención de Abordajes

El AIS, como sistema cooperativo de identificación automática, cumple una función importante en la prevención de abordajes ayudando a controlar el tráfico que circula alrededor del barco. Cada embarcación equipada con AIS transmite su posición, rumbo, velocidad e identidad, y al mismo tiempo recibe la información transmitida por los demás buques. Con estos datos, el equipo AIS realiza de manera continua cálculos relativos entre la embarcación propia y cada contacto detectado, evaluando si las trayectorias actuales podrían derivar en una aproximación peligrosa.

El mecanismo central de esta función se basa en dos parámetros fundamentales: el CPA, que indica la distancia mínima a la que pasarán dos buques si mantienen rumbo y velocidad constantes, y el TCPA, que expresa el tiempo que falta para alcanzar ese punto de máxima aproximación. A partir de estos valores, el sistema determina si la situación futura es segura o si, por el contrario, existe la posibilidad de un encuentro demasiado cerrado. Cuando el CPA previsto es inferior a un límite preestablecido, y al mismo tiempo el TCPA cae dentro de un período crítico seleccionado por el navegante, el AIS interpreta que hay riesgo de colisión.

Es en este contexto donde aparece el concepto del “círculo de seguridad”. Este no es un círculo físico en el mar ni una representación obligatoria en pantalla, sino una idea operativa: es un conjunto de umbrales que definen cuándo el AIS debe emitir una alarma para llamar la atención del navegante. De manera práctica, ese círculo se establece configurando una distancia mínima aceptable —por ejemplo, una o dos millas náuticas— y un tiempo máximo al punto de mayor aproximación —por ejemplo, quince minutos—. Si el cálculo predice que otro buque ingresará dentro de ese espacio virtual, el AIS activará una alarma porque la aproximación prevista es demasiado estrecha. En muchos sistemas, esta situación se complementa con un aviso preliminar cuando un contacto ingresa a un rango general de vigilancia, lo que permite al navegante seguir su evolución antes de que se convierta en una amenaza real.

Cuando finalmente se cumplen las condiciones que definen un riesgo, el equipo genera una alarma sonora y visual, resalta el blanco en pantalla y muestra claramente la trayectoria prevista, facilitando que el capitán evalúe la situación conforme al Reglamento Internacional para Prevenir los Abordajes. La idea es proporcionar información precisa y con suficiente antelación como para tomar una decisión fundamentada, ya sea una maniobra temprana de alteración de rumbo, una reducción de velocidad o simplemente mantener una vigilancia reforzada mientras se espera la evolución del contacto.

Es importante recordar que el AIS sólo puede advertir sobre embarcaciones que transmiten su propia señal. Kayaks, veleros menores sin AIS, boyas derivantes o pesqueros artesanales que no lleven un equipo AIS no serán detectados por este sistema, del mismo modo que un AIS mal configurado o con antena deficiente puede generar datos erróneos.
Por ello, aunque el AIS es extraordinariamente eficaz para anticipar riesgos de colisión, no sustituye la vigilancia visual ni al radar: los complementa y enriquece, permitiendo al navegante tomar decisiones con un grado de precisión y anticipación que antes sólo era posible mediante cálculos manuales o experiencia acumulada.

El RADAR

El radar —abreviatura de RAdio Detection And Ranging— es uno de los equipos más importantes por su aporte a la seguridad en la navegación, pues permite visualizar todo lo que rodea a un buque tanto de día como de noche, en cualquier condición meteorológica, siendo sin duda el mejor sistema para evitar colisiones.

El radar marino funciona emitiendo un haz de microondas puntual de alta frecuencia e intensidad alrededor del barco, detectando el eco de la señal reflejada por los objetos del entorno, a partir del cual se calcula la distancia y demora a ellos.

La señal de radio se refleja tanto en objetos ubicados en el plano horizontal como en formaciones nubosas en altura, sirviendo así para poder detectar y rastrear tormentas tanto de día como de noche.

Los radares marinos operan en dos bandas de frecuencia de SHF —Super High Frecuency, de los 3 a los 30 GHz—:

La mayoría de los radares marinos operan en la banda X pues proporciona mayor resolución de detección.

Los componentes de un radar son:

Cada objeto visualizado en la pantalla del radar toma el nombre de blanco.

La imagen del blanco en la pantalla de la terminal del radar resulta de la reflectividad dada por los materiales que constituyen el blanco y el ángulo en el que las ondas del radar lo han alcanzado.

Debe entenderse entonces que la imagen del blanco no siempre corresponde al tamaño y la forma del objeto real.

Por ejemplo, un barco de madera o de fibra de vidrio será menos visible que una boya metálica, pues el metal refleja mejor la señal que la madera.

A ese tipo de blancos que devuelven un reflejo débil, se los denomina blancos pobres.

La altura de instalación de la antena del radar es un compromiso entre el alcance máximo y mínimo del sistema. Cuanto más alto se instale el radar, mayor será su alcance, pero al mismo tiempo aumentará el rango de alcance mínimo alrededor del barco —el cono de sombra debajo del radar— dentro del cual no se detectará ningún blanco.

El alcance mínimo es tan importante como el máximo pues es el que resuelve la detección de blancos cercanos en situaciones de mala visibilidad u oscuridad —niebla o de noche—.

El Radar y la Prevención de Abordajes

A diferencia del AIS, que depende de la transmisión activa de otros buques, el radar detecta cualquier objeto que refleje su señal: barcos sin AIS, boyas, costa, e incluso tormentas. Su función preventiva se basa en identificar ecos alrededor de la embarcación y calcular cómo evoluciona la distancia y el rumbo relativo de cada uno respecto del propio buque.

La prevención de abordajes se apoya en la capacidad del radar para seguir automáticamente un blanco mediante la función ARPA o MARPA, según el equipo. Cuando el navegante selecciona un eco para seguimiento, el radar comienza a calcular su rumbo, velocidad, CPA y TCPA, del mismo modo en que lo hace el AIS, pero utilizando únicamente la información derivada del desplazamiento real del eco sobre la pantalla. Con estos datos, se puede prever si esa embarcación —o incluso un objeto no cooperativo— se aproximará demasiado, y con cuánta antelación se producirá la situación de mayor riesgo.

Para facilitar esta evaluación, muchos radares permiten definir un guard zone o zona de guardia. Esta es, en esencia, un área circular o sectorial alrededor del buque que el navegante puede configurar como límite de seguridad. Si un blanco penetra en esa zona, el radar activa una alarma sonora y visual. No requiere cálculo de CPA/TCPA: simplemente advierte que algo ha entrado en un espacio que el navegante considera crítico. Cuando se utiliza combinado con ARPA, el sistema puede generar alarmas más inteligentes, alertando no sólo por proximidad, sino también por riesgo real de colisión basado en rumbo relativo.

Estas alarmas permiten actuar con suficiente anticipación, ya sea modificando rumbo, ajustando velocidad o reforzando la vigilancia.
Es importante comprender, sin embargo, que el radar exige interpretación humana: los ecos pueden ser confusos, las condiciones de la zona de navegación pueden degradar la señal, y un mal ajuste de ganancia o filtrado puede ocultar blancos importantes. Por eso, aunque el radar es insustituible en la detección de "objetos no cooperativos", su eficacia depende de la atención y el criterio del navegante.

Combinado con la observación visual y, cuando están disponibles, el AIS y el radar configuran un conjunto de herramientas extremadamente útiles para evitar abordajes, permitiendo construir una imagen precisa del entorno y reaccionar con antelación ante cualquier riesgo de colisión.

Con esta nota hemos finalizado la revisión de todo lo relativo a los cuatro problemas de la navegación.
En las próximas notas —unas diecisiete— nos sumergiremos en el capítulo "meteorología.
Mientras tanto, puede entretenerse con este ejercicio.

Ejercicio 06.

Los cuatro Problemas de la Navegación.

Rumbo, Dirección y Velocidad.

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Fuentes

Este texto forma parte del Manual de Instrucción del Curso de Timonel de Yate de Vela y Motor de la Escuela de Náutica del Club de Veleros Piedrabuena.

ISBN 978-987-88-2752-0

Reproducido con autorización del autor.