4.- TECNOLOGIA "NEPTUNO".

Para realizar el monitoreo oceánico existen varias tecnologías actualmente disponibles, algunas de ellas en función del tiempo de recepción de información:

-tiempo diferido, que implica un retraso de inclusive varios días para recibir la información.
- cercano a tiempo real, que puede recibir la información de pocos minutos a varias horas de retraso.
- tiempo real, se recibe la información segundos después de haber sido obtenida.

También, las tecnologías están en función de los medios de comunicación usados, entre los cuales destaca:

- transmisión HF.

- transmisión VHF.

- transmisión UHF.

- transmisión con Módem Celular.

- transmisión satelital, que , asimismo esta en función de órbitas y alturas de trayectorias:

- satélites geoestacionarios (que requieren antenas estabilizadas en los 3 ejes), tal como el satmex-5 , intelsat-805 o el nahuel -1.

-satélites de órbita mediana.

- satélites de baja órbita (LEO) como los Globestar, Iridium, Skytel u ORBCOMM, que por su condición de móviles se les llama también "desfilantes" .

NEPTUNO CONFORMADO EN LAS OLAS DE UNA TORMENTA TROPICAL EN UNA DE LAS
ISLAS AZORES.

Todas estas técnicas de transmisión telemétricas, pueden ser en una o dos direcciones y los formatos de mensajes utilizados poseen limitada cantidad de información.

Sin embargo, estos medios permiten con cierto grado de confiabilidad el envío o la recepción de la inteligencia sensorial en forma completa, pero...... el FACTOR FUNDAMENTAL que determina el uso de alguna de estas
tecnologías, es el ECONOMICO; algunas de ellas cuestan 6 dólares / minuto de transmisión, otros sistemas cuestan de 3 a 4 dólares / minuto de transmisión, otros mas avanzados cuestan 5 dólares / minuto de transmisión con data de alta velocidad como es el caso de los Inmarsat, en sus diferentes cualidades A, B, C,M, Mini M.

También los GlobeStar y Skytel, que están en el rango entre 2.90 y 1.19 dólares / minuto de transmisión de data, dependiendo de la oferta de consumo mensual.

El Iridium de Motorola, que en la actualidad no esta en servicio publico, al encontrarse en reestructuración total debido a que ingreso al mercado de las telecomunicaciones mundiales con altos costos al usuario y otros factores de mercadotecnia, pero que, en principio, reaparecería vitalizado , el primer cuarto del 2001 con tarifas competitivas para hacerle la competencia frontal a Globestar y Skytel, y por ultimo tenemos a ORBCOMM, constelación satelital de tecnología avanzada , con aparición a fines de 1999 , en tiempo casi real y full dúplex, de baja órbita , con costos de entre 0.20 a 0.30 centavos de dólar / minuto.

En las comunicaciones satelitales se hacen presentes otros factores colaterales , para la determinación de la estructura de costos del "airtime" y son :

-el famoso "doble salto ".

-los alejamientos por latitud .

-los apartamientos de posiciones por longitud, para la calificación de calidad de comunicaciones del "FootPrint" del sistema satelital elegido.

- las variadas comisiones de los " mayoristas " de venta de "airtime" satelital.

Cobra importancia el concepto orbital satelital en función de que si los satélites desfilantes tiene órbitas inclinadas, circumpolares, o ecuatoriales, para efectos del área geográfica interesada y el "LAG" satelital .

De igual forma es importante tener presente el numero de satélites del sistema elegido y su presencia visual , EN TODO MOMENTO, sobre el horizonte geográfico de la Boya de Monitoreo Oceánico.

El uso de algunas de estas tecnologías de comunicación, están, entonces, definidas por el COSTO ECONOMICO , y si el muestreo por sensores y la transmisión correspondiente, va a efectuarse horariamente en tiempo real o casi real, en condición full dúplex, con la tecnología TDMA ( Time Division Múltiple Access), entonces tenemos la CONDICION IDEAL para un monitoreo oceánico, por lo que quedaría muy poco por elegir, y, si a esta condición ideal se le agrega el bajo costo ( caso ORBCOMM ) o un costo de tarifa plana mensual, ligeramente superior al uso de una conexión Internet domiciliaria de USA , y SIN RESTRICCIONES DE NINGUN TIPO (caso METEOR BURST), entonces las posibilidades de selección quedan estrictamente centradas:

PRIMERO: El novísimo sistema de radiocomunicación de telemetría conocido por METEOR BURST, es el MAS ADECUADO, EFICAZ Y ECONOMICO para realizar trabajos de monitoreo oceánico automático, pues, permite las comunicaciones libres y sin ningún tipo de limitaciones ni en costos (tarifa flat a nivel costo casi residencial) ni en numero de mensajes por día o semana o mes.

Con su sistema principal y omnidireccional, permite una COBERTURA de 1,000 millas náuticas a la redonda, y creemos que la planta transmisora principal de la costa, tendría su ubicación mas adecuada y en primera opción, en el cabezo norte de la Isla San Lorenzo y como segunda opción, en el cerro donde se encuentra la Estación Central de Comunicaciones de la Marina de Guerra del Perú, en el puerto de Paita.

Para el enlace desde el cabezo norte de la isla San Lorenzo con el IMARPE en La Punta , Callao, se usaría un sencillo y barato equipo de enlace, full dúplex, de microondas.

Si se pudiese firmar un protocolo de apoyo científico con la similar de IMARPE, en ECUADOR, se podría llegar , tal vez. a un entendimiento de cooperación financiera y bilateral ,inmediata, para instalar una estación retransmisora en una de las islas del Archipiélago de Galápagos, con calidad omnidireccional, y entonces se podría ampliar la cobertura de monitoreo oceánico en 1,000 millas náuticas mas, hacia el oeste, con lo cual quedaría cubierta la zona marítima costera de casi todo el Pacifico Centro -Sur Americano, o mejor dicho con una extensión al Oeste de 1,500, millas náuticas, de las costas de ECUADOR y PERU y cubriendo un área marítima desde el Golfo de Tehuantepec, al sur de México hasta el Puerto de Antofagasta, en Chile, y por el Oeste hasta el meridiano 105 W.

Si no pudiese concretarse este protocolo de apoyo científico entre PERU ECUADOR, se podría analizar una opción intermedia de colocar esta estación retransmisora en la Isla Lobos de Afuera.

Alternamente, pues, queda la opción de la instalación de la estación relay, en un buque de investigación científica, a cargo del IMARPE, con capacidad omnidireccional, tal vez el BIC "HUMBOLDT" cuando realice cruceros de investigación oceanográfica hasta un alejamiento de 1,000millas náuticas, el cual retransmitiría toda la data de las boyas de monitoreo oceánico e inclusive la data proveniente de los barcos pesqueros de altura de bandera Peruana y/o Ecuatoriana, dotados con sub-sistemas scada SCO-2001, incluyendo también, a barcos de la flota
Atunera, si ellos desearían incorporarse a este programa de retransmisión de data por este medio, en el Pacifico Central, para localización de boyas drifter atadas a sus FAD's, y ubicar los cardúmenes de Atún haciendo optimo el manejo de sus flotas.

SEGUNDO, La utilización del sistema satelital de baja órbita llamado ORBCOMM, el cual es ideal para el monitoreo oceánico mas allá de las 1,000 millas náuticas de alejamiento costero , pero con los "airtimes" mas baratos de todas las comunicaciones vía satélite y en full dúplex, a tiempo diferido con 2 a 3 minutos de "LAG" .

"SATELITE LANDSAT-7, Y LOS SUB-SISTEMAS. FUE LANZADO AL ESPACIO EL 11 ABRIL 1999 DESDE LA BASE USA-VANDERBILT- EXTRAORDINARIO PARA OCEANOGRAFIA Y ESPECIALMENTE PARA DETECTAR DERRAMES DE HIDROCARBUROS EN ALTA MAR".
(cortesia NASA)

Cabe recalcar, que algunos sistemas satelitales, tienen mas de 1/4 de siglo de tecnología y fueron excelentes medios disponibles de telemetría unidireccional en su momento, y posteriormente otros, que irrumpieron en la década del 80', que permitieron bidireccionalidad pero con esclavitud total de equipos de ciertas marcas y de costos muy elevados además que tener una volumetría por la que no ingreso la micro -electrónica para las unidades remotas, ni mucho menos la nanotecnología actual, lo que imposibilita consumos de potencia eléctrica del orden de miliwatts o espacio físico, condiciones "SIN EQUA NON", para fijarlos dentro de una boya de monitoreo oceánico. Además estos sistemas son influidos al tener unos rates de "airtime", totalmente prohibitivos para cualquier proyecto científico permanente.

Tal vez la tecnología mas probada en aguas abiertas, es la empleada en los proyectos TOGA y TAO , diseñada para monitorear el estado del Océano Pacifico ecuatorial y pronosticar las anomalías interanuales del sistema océano -atmósfera ( El Niño- La Niña).

Estos proyectos financiados multilateralmente por diversos países desarrollados y liderados por USA y JAPON , a través de NOAA y NASA, usan el sistema Argos y otros sistemas satelitales, de uso restringido entre ellos, los NOAA y GOES, pero los costos financieros son altísimos, por lo que se que trata de dispersarlos de diversas maneras, tales como ventas de productos oceanográficos obtenidos por percepción remota (Remote Sensing).

Manejamos ciertas informaciones de que algunas constelaciones satelitales, serán dejadas de lado , próximamente por obsoletas tecnológicamente hablando, al haber cumplido largamente, su ciclo de vida, además de haber sido rebasadas en ventajas TECNOLOGICAS, por otras de reciente aparición, incluyendo las antieconómicas por el uso de las mismas.

Los sistemas automáticos de adquisición de datos a distancia, presentan algunas dificultades básicas, a saber:

La adquisición de la información y la transmisión a centros de control y procesamiento siempre fue problemática debido a la limitada cantidad de energía usualmente disponible en la boya, problemas todos estos, superados ampliamente por nuestra BOYA DE MONITOREO OCEANICO (OMB-2001).

En algunas regiones marítimas , es elevado el riesgo del deterioro del medio ambiente producto de actividades humanas, tales como los puertos donde operan rutinariamente barcos tanques, mercantes o pesqueros, además las áreas de actividad industrial y las ciudades costeras vierten sus deshechos y aguas servidas al mar, todo esto genera grados elevados de dificultad en la obtención de los parámetros requeridos y para superarlos deben utilizarse sensores de alta calidad y protegidos contra estos agentes deteriorantes de medición, razón por la cual usamos en nuestra boya , tal vez , los mejores sensores del mundo. En otras regiones marítimas , la sensibilidad ecológica es muy grande, razón por la que partimos de la base que el monitoreo automático debe efectuase en una zona oceánica, lejos y medianamente cercana a la costa del mar de Grau.

Un recurso valiosísimo y casi inexplotado en la actualidad, por no utilizarse eficientes y avanzados sistemas Scada para aguas próximas a la costa y regiones estuarinas , es el monitoreo , a través de una capacidad local, en realizar campañas de mediciones intensivas y casi diarias utilizando barcos seleccionados del tipo sardinero, anchovetero, merluzero, entre otros, implementándolos con sistemas scada económicos eficientes y avanzados, tal como nuestro SCADA OCEAN (SCO-2001), diseñado específicamente para esta finalidad.

Esta modalidad de monitoreo oceánico, tiene la ventaja de monitorear el mar en grandes zonas y al mismo tiempo, optimizando todos los recursos marítimos de un país.

En relación a la telemetría, y para cubrir las grandes distancias existentes entre las boyas y el centro de control en tierra, están disponibles sistemas de telemetría satelital que han alcanzado gran confiabilidad tecnológica pero a costos importantes y ,cuyas bondades y desventajas las hemos explicado con cierto detalle en párrafos precedentes.

En lo referente al proceso de almacenamiento de datos obtenidos a través de los diferentes sensores que posee la BOYA DE MONITOREO OCEANICO (OMB-2001), estos son almacenados en un poderoso datalogger instalado en el interior de la misma , para su transmisión a tierra a intervalos de tiempo prefijados.

"TOMA DESDE EL SATELITE GEOESTACIONARIO GOES-10 , EN BANDA VISIBLE, DESDE 36,000 KILOMETROS DE ALTURA,MOSTRANDO EL PACIFICO CENTRAL Y NORTE DE AMERICA. UTILISIMO PARA PRONOSTICOS METEOROLOGICOS"

Como el sistema de telemetría de la boya es full dúplex o llamado también bidireccional, los operadores o científicos localizados en el centro de control pueden modificar a discreción este intervalo a un nuevo tiempo prefijado, así como también dejar de hacer funcionar o reactivar uno o mas sensores, o variarles también sus frecuencias de muestreo, utilizando ordenes de comando ejecutivas enviadas por satélite o radio burst y, que serán recibidas en el datalogger, quien, en ese momento, se convierte en un dispositivo de ejecución de ordenes de comando.

El sistema de monitoreo oceánico "NEPTUNO" , ofrece a través de uno sus subsistemas integrantes, la realización del procesamiento y control de calidad de los datos recibidos en el centro de control, para lo cual también existe , complementariamente, la realización de un programa de capacitación (INST-2001) y entrenamiento operativo (ENTO-2001), a personal científico o técnico que el Instituto o Entidad designe, en la operación del mismo centro de control y de esta manera lograr un optimo funcionamiento y eficiente cumplimiento en las misiones de monitoreo oceánico.

Lo mas recomendable es que ambos cursos se dicten en la sede del centro de control , por instructores altamente especializados y en el idioma de los alumnos.

En lo relacionado a los recursos humanos requeridos por el sistema de monitoreo oceánico "NEPTUNO ", cabe resaltar que la escasa experiencia en ejecutar un programa prolongado y continuo en este tipo de monitoreo oceánico crea, la implementación de un programa de capacitación y actualización intensivo, razón de ser de los cursos antes descritos.

La experiencia internacional en programas de monitoreo oceánico demuestra que para mantener los sistemas funcionando correctamente, es necesario disponer de un equipo de personal técnico dedicado a tiempo completo y bajo la dirección de uno o mas especialistas en ciencias de computación, networking o informática, de preferencia Masters o Ings. de Sistemas e Investigación Operativa.

Dicho equipo realizara en forma continua y rutinaria un control exhaustivo de los datos obtenidos , de lo contrario, la deriva o deterioro propia de los sensores, u otras fallas inherentes a este tipo de sistema de monitoreo, conducen rápidamente al deterioro de la calidad de los datos.

1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6