El nuevo diseño del sistema de antenas mejora la fiabilidad y reduce significativamente el coste

Los científicos e ingenieros de la NOAA han diseñado, construido y probado con éxito un nuevo sistema de antenas que aumenta drásticamente la fiabilidad de la transmisión de datos, al tiempo que reduce drásticamente los costes operativos. El nuevo sistema de transmisión basado en el Iridio, desarrollado por el Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML) de la NOAA y el Instituto Cooperativo de Estudios Marinos y Atmosféricos (CIMAS), no tiene restricciones en cuanto al formato o el tamaño de los datos, lo que permite que los datos de varias plataformas de observación oceánicas y terrestres se transmitan con mayor seguridad y a una fracción del costo de la antigua plataforma Inmarsat-C. Desde su finalización, los investigadores del AOML han adoptado el sistema en varios transectos de batimógrafos desechables (XBT), así como lo han probado y aplicado simultáneamente en otros sistemas de observación del AOML.

El desarrollo del sistema implicó la creación de nuevos equipos y programas de transmisión. El sistema incluye tecnologías de punta combinadas con algoritmos avanzados para permitir la transmisión rápida y estable de datos digitales. Los resultados de las pruebas iniciales realizadas en 2013 se utilizaron para optimizar el sistema y reducir o eliminar las caídas de conexión y la pérdida de datos. Comenzó su transición a la capacidad operativa en 2015 y actualmente se está utilizando en todos los buques de carga con transectos XBT operados por el AOML y el Instituto Oceanográfico Scripps.

Izquierda: Nueva antena y carcasa de Iridio. A la derecha: Antena instalada a bordo del carguero CMA CGM Racine en Miami, FL, antes del inicio del transecto AX07 (Miami a Gibraltar) XBT de enero de 2016.

El uso del nuevo sistema Iridium ha resultado en una reducción del 95% del costo promedio de transmisión por perfil de XBT, con un ahorro estimado para la NOAA de más de 200.000 dólares anuales.

La NOAA despliega aproximadamente 12.000 XBT por año como parte de su contribución a la Red Mundial de XBT, un componente del Sistema Mundial de Observación de los Océanos. La red consta de aproximadamente 50 transectos fijos que se repiten varias veces al año.

Los XBT son sondas que miden perfiles de temperatura hasta una profundidad de 800m. Los datos de las sondas permiten a los científicos evaluar el transporte del calor de los meridianos en el océano, así como la circulación de los meridianos que se invierten. Los datos también les permiten vigilar las principales corrientes limítrofes, de superficie y subterráneas y representan casi el 20% de todos los perfiles de temperatura superior del océano obtenidos a nivel mundial cada año.

Desde principios del decenio de 2000, los datos de los XBT se han procesado y transmitido en tiempo real utilizando la red de satélites Inmarsat-C, que consta de 12 satélites geoestacionarios de telecomunicaciones. Los datos se distribuyen luego en el Sistema Mundial de Telecomunicaciones y se utilizan en todo el mundo para investigaciones climáticas y pronósticos meteorológicos y climáticos. Sin embargo, la red de satélites Inmarsat-C es más costosa y no permite la transmisión de diferentes tipos de datos.

Aunque el nuevo sistema de transmisión basado en el Iridio se desarrolló originalmente para las observaciones de XBT, es capaz de transmitir formas y cantidades adicionales de datos. Desde entonces, su aplicabilidad se ha ampliado para incluir los sistemas ThermoSalinoGraph (TSG) y pCO2, que miden la temperatura, la salinidad y el dióxido de carbono disuelto en las aguas superficiales, respectivamente.

Otras plataformas mundiales de observación oceanográfica, como los flotadores Argo y las boyas a la deriva, también utilizan la red Iridium para la transmisión de datos; sin embargo, estas plataformas utilizan un protocolo sólo adecuado para cantidades de datos más pequeñas. Con la aplicación del nuevo sistema de antenas, que puede transmitir archivos de tamaño arbitrario, estos datos pueden ser transmitidos a un costo menor y a un ritmo más rápido.

Además de las transmisiones de Iridio, el nuevo sistema también puede configurarse para transmitir datos a través de líneas telefónicas o redes informáticas, lo que puede reducir muchos otros costos operacionales. Los planes para el sistema incluyen el aumento de su uso a lo largo de los transectos de XBT dirigidos por otras instituciones asociadas al XBT, así como su aplicación a otros tipos de transmisiones de datos ambientales en tiempo real.

Este trabajo fue financiado por la División de Observaciones Climáticas de la Oficina del Programa Climático de la NOAA y por el AOML, a través de la Red XBT y el Programa de la Nave de Oportunidades.

Publicado originalmente por Edward Pritchard, 2016