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RADIOCOMUNICACIONES. Apuntes complementarios de las explicaciones diarias de clase. C1. LAS COMUNICACIONES EN LA MAR. Introducción. Históricamente el mundo de la mar ha sido un sector en el cual los adelantos tecnológicos se han ido introduciendo con demasiada lentitud. Los diferentes tipos de comunicaciones fueron, durante muchos años, implementados a bordo después de haber sido experimentadas ampliamente en tierra. Actualmente se puede decir que la mentalidad de las personas relacionadas con los buques (armadores, tripulaciones, departamentos de personal,...) ha cambiado. Atracados, fondeados o navegando por los mares encontramos modernos buques que incorporan las últimas tecnologías en materia de comunicaciones. Las comunicaciones en la mar son actualmente consideradas básicas para el manejo y evolución del buque, sin ellas, muchos buques no podría realizar la mayoría de las operaciones. El funcionamiento manual de sus sistemas obligaría a reducir el rendimiento, poniendo en entredicho su existencia y las navieras, debido a que la competencia con otros transportes. Resumiendo es impensable actualmente el manejo de los buques, sin asumir los nuevos planteamientos de las nuevas tecnologías encabezadas por las comunicaciones. Definiciones. • Comunicaciones de puente a puente: son las comunicaciones sobre seguridad mantenidas entre buques en los puestos desde los que se gobiernan normalmente éstos. • Escucha continua: se realiza de forma ininterrumpida mientras el buque esté en la mar, salvo durante los breves intervalos en que la capacidad de recepción del buque esté entorpecida o bloqueada por sus propias comunicaciones o cuando sus instalaciones sean objeto de mantenimiento o verificación periódicos. • Radiocomunicaciones generales: tráfico operacional y de correspondencia pública, distinto del de los mensajes de socorro, urgencia y seguridad, que se cursan por medios radioeléctricos. • Llamada selectiva digital (LSD): técnica que utiliza códigos digitales y que da a una estación Radioelectrica la posibilidad de establecer contacto con otra estación, o con un grupo de estaciones, y transmitirles información cumpliendo con las recomendaciones pertinentes del Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones (CCIR) • Telegrafía de impresión directa: técnicas telegráficas automatizadas que cumple con las recomendaciones pertinentes del Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones (CCIR). • INMARSAT: la organización establecida mediante el Convenio constitutivo de la Organización Internacional de Telecomunicaciones Marítimas por Satélite (INMARSAT), adoptado el 3 de septiembre de 1976. • Servicio NAVTEX internacional: coordinación de la transmisión y recepción automática de 518 Khz de información sobre seguridad marítima mediante telegrafía de impresión directa de banda estrecha, utilizando el idioma inglés.

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• Localización: determinación de la situación de buques, aeronaves, vehículos o personas de socorro. • Información sobre seguridad marítima: Radioavisos náuticos y meteorológicos, pronóstico meteorológico y otros mensajes urgentes relativos a la seguridad que se transmitan a los buques. • Servicio de satélites de órbita polar: Un servicio basado en satélites de órbita polar, mediante el que reciben y retransmiten alertas de socorro procedentes de RLS satelitarias y se determina la situación de éstas. Comunicación e información. La comunicación, sea cual sea su matiz, surge por la necesidad de expresar algo, es decir, que se puede definir como el intercambio de información a través de un medio que enlaza dos puntos y por el cual fluye el contenido del mensaje que se quiere transmitir. La información es un formato físico que tiene asignado un significado, y está estructurado a base de, imágenes o símbolos (presentados de forma física o convertidas en señales eléctricas, sonidos o luz), parámetros (números que indican una situación o valores de una acción) o mensajes (datos o palabras). El concepto de información reúne todo aquello, codificado o no, que es recibido y/o transmitido, pudiendo ser elaborado, procesado y almacenado, para mayor comprensión y exactitud. Los conceptos expuestos obligan a desarrollar los términos utilizados, los cuales constituyen el fundamento de la comunicación y son, el intercambio de información, el medio utilizado y el mensaje transmitido. • El intercambio de datos o trasvase de información, se realiza mediante una transmisión que debe tener significado, es decir, ser inteligible (lo cual quiere decir que es un mensaje con formato), con un punto de origen, el transmisor, y con un lugar de destino, el receptor. La información puede ser intercambiada en forma de sonidos (articulados: voz; sin articular: gritos, ruidos), imágenes y datos. • Los medios utilizados, constituyen el aspecto físico de la comunicación y en él se incluyen toda clase de equipos y accesorios utilizados para realizar una comunicación. Otra acepción del término medio, es el espacio a través del cual el mensaje es transmitido. Por equipos se entiende todos aquellos elementos que se utilizan para recibir y/o enviar un mensaje. Dentro de los accesorios se incluyen los medios complementarios que son necesarios para realizar las comunicaciones de forma correcta. El aspecto físico de la comunicación es cuidado por los diseñadores de sistemas y fabricantes de equipos, siguiendo los estándares establecidos por los organismos competentes. • El mensaje transmitido. La parte teórica de la comunicación, es la constituida por el lenguaje o código de transmisión que forman el mensaje. El lenguaje en su definición más simple, es la facultad que posee el ser humano para comunicarse mediante sonidos. Los códigos son sistemas de signos que utilizados bajo ciertas reglas nos permiten establecer la comunicación, por ejemplo cada signo de morse tiene un significado. Ambos aspectos de la comunicación, lenguaje y código, tienen varias formas que son utilizadas para establecer diferentes tipos de comunicaciones, y son utilizadas para componer un mensaje. Evolución de las comunicaciones. Las comunicaciones no han evoluciona en el transporte por mar de forma paralela a los transportes terrestres o aéreos. Las fechas que se indican son relativas a invenciones y

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sucesos, de especial relevancia que han sentado las bases de la evolución de las comunicaciones marítimas. Así tenemos: • 1774, George Lasage (en Génova) ideó un sistema de telégrafo utilizando una máquina electrostática y un alambre para cada tipo de letra. Las comunicaciones, utilizando señales eléctricas, iniciaron su andadura en el año 1800 con la invención de la pila por Volta y el descubrimiento de la desviación de una brújula con el flujo de la corriente a través de un alambre por Oersted. • 1816, Sir Francis Ronalds (en Londres), fabricó un telégrafo electrostático mejorado, constituido de un solo alambre. • 1838, Samuel Morse (Universidad de New York, Estados Unidos de América), diseñó un telégrafo capaz de grabar mensajes sobre una cinta de papel, y uno de sus estudiantes, Alfred Vail, concibió el código Morse asignando a cada una de las letras más comunes del abecedario simples símbolos (puntos y rayas). • 1844, establecimiento de la primera línea telegráfica entre Washington y Baltimore. La forma de comunicación eléctrica inventada por Morse, fue introducido en las comunicaciones marítimas después de haber sido descubierta la radio a fines del siglo XIX. Los mensajes se enviaban y recibían mediante el código Morse. La energía eléctrica viajaba por el cable (medio físico) a base de impulso largos y cortos. Los impulso eléctricos eran convertidos en sonoros en el punto de recepción y decodificados por un telegrafista. El principal inconveniente del nuevo sistema de comunicación era que debía ser mantenida por personas que debían conocer el código. • 1858, Cable transoceánico. El primer cable submarino se tendió en 1858 entre Irlanda y Terranova. Posteriormente se tendieron en 1902 uno entre San Francisco y Honolulú, que en 1904 se prolongó hasta Manila. Mediante el telégrafo y el cable la capacidad de comunicación aumentó en varios miles de kilómetros. • 1876, Alexander Graham Bell), durante la exposición centenaria de los Estados Unidos de América (en Filadelfia), logró transmitir la voz en forma eléctrica a través de un circuito de alambres de cobre de varias decenas de metros de longitud. Luego, a partir de un transmisor y un receptor electromagnéticos, apareció la versión comercial del telégrafo. • 1878, la patente del micrófono de carbón de Henry Hunnings (de Yorkshire), da nacimiento al teléfono moderno. • 1895, Telégrafo sin hilos (Marconi). El invento supone el primer avance práctico para los buques, ya que permite enviar y recibir los mensajes a bordo, sin necesidad de un medio físico (cable), la energía es radiada en forma de ondas electromagnéticas desde el punto de transmisión. • 1897, los rusos, reclaman el descubrimiento de la radio, por Aleksandro Stepanovich Popov, que logró transmitir ondas de radio en 1897 a lo largo de una distancia de 5Km. • Por primera vez, el East Goodwin, un barco en dificultades durante una tormenta, utilizó la radio (un equipo de telegrafía inalámbrica), para enviar señales de auxilio. • 1900, en Gran Bretaña, se fundó la primera compañía de comunicaciones marítimas internacionales (Marconi) para proveer servicios por medio de las señales de radio. • 1903 celebración en Berlín de una conferencia de Radiocomunicaciones donde se sentaron las bases para la futura reglamentación de las mismas. • 1912, hundimiento del buque de pasajeros Titanic en el Atlántico Norte. • 1923, Televisión. • 1957, 4 de octubre, Sputnik I (URSS). • 1966 un desarrollo en el laboratorio, propuesto por K.C. Kao y G.A. Hockham, llevó a la producción del cable de fibra óptica y en 1977 fue instalada la primera red.

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• 1971, Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones para Telecomunicaciones espaciales. Fases de la Evolución. Las fechas de aparición de novedades tecnológicas fueron capaces de marcar la evolución de las comunicaciones en general y las marítimas en particular, las podemos considerar en el entorno del intercambio de información entre buques, y la realizada entre buque y tierra. Podemos agrupar las evoluciones ocurridas en ambos dentro de las siguientes fases: a) Primera fase. Está constituida por los comienzos de las comunicaciones marítimas, donde sólo existía el intercambio de información a la vista, lo cual significa que debía ser realizado: entre buques cercanos, entre buque y tierra visible. Durante este tiempo las comunicaciones se mantenían mediante banderas o sonidos. Esta fase dura hasta el descubrimiento y utilización del Morse. El principal inconveniente era que un buque salía de puerto y no se volvía a saber de él hasta que regresaba o cuando otro buque que lo había visto traía noticias. b) Segunda fase. El descubrimiento de la telegrafía sin hilos por Marconi en 1895 y los trabajos hechos para el desarrollo de las comunicaciones a distancia, permitieron ampliar las posibilidades de transmitir mensajes entre dos buques o entre buque y tierra, lo cual supuso un incremento en la seguridad y explotación del buque. El mundo de la mar estaba de enhorabuena, el buque y la tripulación podían mantener contacto con tierra a larga distancia, solicitando ayuda en caso de necesidad. Atrás quedaban los tiempos en que un buque desaparecía sin dejar rastro, ya que desde que salía a la mar, no se sabia de él hasta su regreso. • La telegrafía sin hilos permitió establecer comunicaciones a largas distancias, a través de las ondas electromagnéticas. El inconveniente de los primeros transmisores de chispa era que tenían una anchura de banda muy amplia, con lo cual los mensajes podían interferirse unos a otros. Las llamadas de Socorro utilizando el código Morse han salvado miles de vidas desde sus inicios. Sin embargo, esto requería radioperadores calificados utilizando muchas horas de escucha en la frecuencia de Socorro (500 Khz). El rango en la frecuencia de socorro de MF es limitado como la cantidad de tráfico transmitido en portadora por señales Morse. c) Tercera fase. La aparición de la radio, puede considerarse como el inicio de una nueva fase de las comunicaciones. Hasta éste momento todas las comunicaciones consistían en el intercambio de información a través de sonidos o imágenes expresadas por símbolos: banderas, golpes, o luz. El empleo de la palabra estaba limitado por la distancia y la capacidad auditiva. La radio eliminó la barrera de la distancia y la codificación/decodificación de la palabra (mediante señales eléctricas) permitió por primera vez enviar la voz a una distancia mayor que la representada por la capacidad auditiva. La comunicación a través de la radio nos acercó un poco más a lugares lejanos. Las comunicaciones mediante la telegrafía y radio han sido la piedra básica sobre la que se han sostenido las comunicaciones en la mar durante muchos años. La seguridad estaba basada en los equipos de ambos medios, hasta la puesta en servicio de los satélites. d) Cuarta fase. La introducción de las comunicaciones satelitarias y otras tecnologías a bordo de los buques en materia de comunicaciones ha supuesto una revolución tal

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que se ha traducido en la supresión del Oficial Radio, que era la persona encargada de estos menesteres. • En 1972 la IMCO (actualmente la IMO), con ayuda del CCIR (Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones), inició un estudio acerca de viabilidad de las comunicaciones marítimas vía satélite, y su resultado fue el establecimiento en 1979 de la Organización INMARSAT (Organización Internacional de Telecomunicaciones Marítimas por Satélite). • En 1973 la resolución A.283(VIII), revisó la política sobre la elaboración de un sistema de socorro marítimo mediante la incorporación de las comunicaciones por satélite y la posibilidad de emitir una señal automática de alerta. • El sistema está siendo complementado por las VTS (Vessel Traffic Service), que participan en la lucha contra la contaminación de los mares y además coordinan las acciones de búsqueda y salvamento, dentro de su área de actuación. • Los avances en electrónica, informática y las comunicaciones vía satélite, son los avales que presentan los nuevos sistemas de comunicaciones en la mar. Debido a lo anterior se ha realizado una modificación y reestructuración del capítulo IV de SOLAS, donde se incluye toda la nueva normativa. Sistemas de comunicaciones empleados en los buques. Los procesos y operaciones efectuados a bordo de un buque necesitan de algún tipo de comunicación, para realizar el intercambio de información necesario para el desarrollo de la operación. El conjunto de procedimientos y equipos necesarios lo denominamos sistema, pudiendo clasificar los sistemas de comunicaciones empleados en el buque en: a) Comunicaciones exteriores. Son las que se pueden realizar: • Mediante el empleo de equipos receptores/transmisores que envían las señales a través de satélites: INMARSAT, COSPAS-SARSAT. • Mediante el empleo de equipos receptores/transmisores de radiotelefonía: VHF, OC, OM. • Pudiendo ser estas comunicaciones ser de carácter: Público (o comercia). Privado (personal o, secreto). Seguridad. b) Comunicaciones interiores, son las utilizadas para intercambio de información entre departamentos o espacios del buque. • Teléfonos: normales y excitación acústica. Walk-talk. Megáfono. Altavoces (Megafonía). c) Comunicaciones de entretenimiento. Radio, cadena musical. TV. Vídeo. Internet. Codificación de la información. La utilización de reglas, signos y símbolos reunidas en un código, para transformar un mensaje evitando que no sea de dominio público con contenido constituye la codificación de la información. También se debe indicar que otro motivo para la codificación de la información ha sido la reducción del mensaje en extensión. Ahondando en la reducción de la información y extendiendo el concepto de codificación, hoy es muy habitual el empleo de siglas y acrónimos, que aunque no constituyan un código, si se puede decir que es información codificada. Los códigos empleados en la mar son: Código Internacional de Señales, Código Morse y Código binario. Significado de las banderas del CIS izadas solas. A: Tengo buzo sumergido: manténgase alejado de mi y a poca velocidad.

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• plataformas petrolíferas haciendo trabajos, • limpieza del casco a flote. B: Estoy cargando descargando o transportando mercancías peligrosas. • usada constantemente por los buques que transportan mercancías peligrosas; buque entrando o en puerto, fondeado, etc. C: Afirmación "si", o el significado de los grupos debe interpretarse en sentido afirmativo. D: Manténgase alejado de mi, estoy maniobrando con dificultad (buque remolcando). E: Caigo a Er. (buque maniobrando en un fondeadero). F: Tengo avería, póngase en comunicación conmigo. G: Necesito práctico (buque entrando en puerto). Cuando se hace por barcos pesqueros trabajando próximos a bancos de pesca significa "estoy cobrando redes". H: Tengo práctico a bordo (buque entrando en puerto o navegando en su demanda). I: Caigo a Br (buque maniobrando en cualquier circunstancia). J: Tengo incendio a bordo y llevo mercancías peligrosas, manténgase bien alejado de mí. K: Deseo comunicar con usted. Esta señal hecha para guiar embarcaciones menores que transportan personas en peligro significa "Este es el mejor lugar para desembarcar". L: Pare usted su buque inmediatamente. M: Mi buque esta parado y sin arrancada. N: Negación "NO", o "el significado del grupo anterior debe ser interpretado en sentido negativo. O: Hombre al agua. P: En puerto: El personal debe regresar a bordo por tener el buque que hacerse a la mar. En la mar: puede ser usada por barcos pesqueros para significar: "mis redes se han enganchado en una obstrucción". Q: Mi buque está "sano" y pido libre plática (buque entrando en puerto). R: Recibido o "He recibido la última señal" (cuando se realiza una transmisión mediante varias izadas de banderas). S: Estoy dando atrás. Esta señal hecha para guiar embarcaciones menores que transportan personas en peligro significa: "Extremadamente peligroso desembarcar aquí". (desde un faro cuando se evacuan náufragos). T: Manténgase alejado de mi, estoy pescando al arrastre en pareja. U: Se dirige usted hacia un peligro. V: Necesito auxilio. W: Necesito asistencia médica (a continuación se puede utilizar izadas de banderas). X: Suspenda usted lo que está haciendo y preste atención a mis señales. Y: Estoy garreando (buque fondeado). Z: Necesito remolcador. Cuando se hace por barcos pesqueros trabajando próximos a los bancos de pesca significa "Estoy largando redes". (buque entrando en puerto). Alfabeto Morse. El Código Morse se utiliza para realizar intercambios de mensajes a base de transmitir mediante señales de: telegrafía, destellos, acústicas. a) Telegrafía. La introducción del Morse en las comunicaciones marítimas supuso en su momento un gran avance, siendo los mensajes enviados y recibidos por el radiotelegrafista. b) Destellos. El tope del palo del puente lleva instalada una luz blanca para poder enviar las señales. c) Acústicas. Son señales efectuadas principalmente en las operaciones de maniobra en puerto, navegación por ríos, cruce de buques en la mar.

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Código Morse.

E T

• −

A U V

N •− D ••− •••− B

I M

•• −−

S O

−• −•• −•••

G

−−•

W

•−−

R

•−•

K

− •−

L

•−••

F

••−•

••• −−−

H

••••

Q Y

−−•− −•−−

X P

−••− •−−•

Z C J

−−•• −•−• •−− −

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

•−−−− ••−−− •••−− • • • •− • • • •• −•••• −−••• −−−•• −−−−• −−−−−

Tabla deletreo de alfabeto. El deletreo de cifras y letras tiene importancia por varias razones: • Cuando durante una comunicación aparece una palabra difícil de transcribir o que fonéticamente se puede confundir con otra. • Cuando establecemos contacto con operadores de otros países, para deletrea frases, que de esta forma quedarán claras y serán entendidas en cualquier idioma. A B C D E F G

alfa bravo charli delta eco foxtrot golf

H I J K L M N

hotel india juliet kilo lima maik november

O P Q R S T U

oscar papa quebec romeo sierra tango unifor

V W X Y Z

victor whisky exray yanki zulu

Asignación de frecuencias y bandas. El espectro radioeléctrico para su comprensión es divido en nueve bandas de frecuencias a las cuales se les asigna los números enteros que van desde el 4 al 12 Ba nd a 4 5 6 7 8 9 10 11

Frecuencia

Ondas

Siglas

Significado

Longitud onda

< 3 kHz 3 a 30 kHz 30 a 300 kHz 0,3 a 3 Mhz 3 a 30 Mhz 30 a 300 Mhz 0,3 a 3 GHz 3 a 30 GHz 30 a 300 GHz

Miriamétricas Kilométricas Hectométricas Decamétricas Métricas Decimétricas Centimétricas Milimétricas

ELF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF

Extremely Low Frequency Very Low Frequency Low Frequency Medium Frequency High Frecuency Very High Frecuency Ultra High Frecuency Super High Frecuency Extremely High Frecuency

>100 km 100 a 10 km 10 a 1 km (OL) 1000 a 100 m (OM) 100 a 10 m (OC) 10 a 1 m 100 a 10 cm 10 a 1 cm 1 a 0,1 cm

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Decimilimétricas

Las ondas de radar están recogidas en una división que agrupa a las bandas de frecuencia en microondas. Banda L S C X

Frecuencia 1 a 2 GHz 2 a 4 GHz 4 a 8 GHz 8 a 12,4 GHz

Longitud onda 30 a 15 cm 15 a 7,5 cm 7,5 a 3,75 cm 3,75 a 4,42 cm

Banda Ku K Ka mm

Frecuencia 12,4 a 18 GHz 18 a 26,5 GHz 26,5 a 40 GHz 40 a 300 GHz

Longitud onda 12,4 a 1,66 cm 1,66 a 1,11 cm 11,1 a 7,5 mm 7,5 a 1 mm

Unidad de frecuencia. La unidad de frecuencia es el Hz =hertzio, o ciclo por segundo. 1 KHz, kilohertz = 1000 Hz 103 Hz 1 MHz, megahertz = 1000 KHz 106 Hz 1 GHz, gigahertz = 1000 MHz = 109 Hz 1 THz, teraherzt = 1000 GHz =1012Hz Utilización de las frecuencias en la mar. La propagación y la recepción de una onda en la mar puede estar afectada por varios factores, por ejemplo, los característicos de la propia onda o los que influyen sobre el medio por el cual se propaga la onda: • Frecuencia y polarización de la onda. • Hora del día y la estación del año. • La ionización de la atmósfera, la actividad solar, las tormentas magnéticas. • Reflexión, refracción, dispersión, absorción. variar en función Teniendo encuenta que el buque se desplaza durante el día y la noche, deberíamos trabajar con frecuencias altas para el día y bajas para la noche. Por ejemplo, la radiotelefonía en la banda de 1605/4000 Khz, tiene un alcance medio de unas 150/200 millas de día, y aumenta bastante su alcance durante la noche. Bandas de MF/FM y HF. Las frecuencias utilizadas son: MF, 300/3000 Khz y HF, 3000/30000 Khz. Propagación por onda terrestre. La desventaja de este tipo de propagación es que dependen de las características de la ionosfera. Las ondas se reflejan de distinta forma siguiendo trayectorias diferentes, por lo cual las señales llegan al receptor con una intensidad variable. • La propagación se efectúa sobre la superficie del mar. • En el mar la atenuación de la señal es menor debido a su resistividad y constante dieléctrica. • De día alcanza de 150-250’. • De noche debido a la reflexión de las ondas en la capa F2 de la ionosfera (la altura es menor), se produce un aumento extraordinario de la propagación en esta banda pudiendo alcanzarse las 1500’ La MF y HF se utilizan en radiodifusión comercial, onda corta y radioaficionados, Bandas de muy altas frecuencias (VHF). La reflexión en la ionosfera es prácticamente nula (frecuencias 30/300 Mhz).

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El VHF (very high frecuency), apareció en la década de los 50. Su uso era bastante limitado: canales de Suéz, Panamá, San Lorenzo o Grandes Lagos, siendo unos equipos muy voluminosos, al principio, pero su utilización y uso se generalizo, por varias circunstancias, por ejemplo: • con la reducción del tamaño y precio, • simplificación del manejo e instalación, • por su bajo nivel de ruidos e interferencias en circunstancias extremas. Los alcances cortos son cubiertos con frecuencias de VHF, siendo las características de estas ondas: • su alcance (entre 30 y 60’, según las condiciones de propagación), esta limitado por la altura de la antena y los obstáculos intermedios, • su propagación es por onda directa, • en todas las comunicaciones en muy alta frecuencia suelen producirse la formación de conductos debidos a la inversión térmica, que favorecen el mantenimiento de las comunicaciones a grandes distancias, • longitud de onda de 1 a 10 metros, Unión Internacional de Telecomunicaciones. La Unión Internacional de Telecomunicaciones fue fundada en 1865, siendo uno de los primeros organismos creados en el mundo con carácter internacional. Al ser creada la ONU, la UIT se integró como organismo asesor de la ONU y pasando a depender de ella. Tiene su sede en Ginebra. Entre sus objetivos tenemos: • Mantener y ampliar la cooperación internacional para la mejora y empleo racional de las telecomunicaciones. • Favorecer el desarrollo de los medios técnicos, a fin de aumentar el rendimiento de los servicios. • Coordinar los esfuerzos de todos los países. • Distribuye las frecuencias. • Lleva un registro de las asignaciones de frecuencias para evitar las interferencias. • Colabora en la fijación de las tarifas mínimas que garanticen un servicio de calidad. • Promueve la adopción de medidas conducentes a garantizar la seguridad de la vida humana en la mar. • Realiza estudios y publica informes relativos a las telecomunicaciones. Importancia y ventajas de las comunicaciones. Actualmente la importancia de las comunicaciones marítimas está de presente y es puesta de manifiesto en todas las operaciones del buque. Se puede considerar necesaria e imprescindible. Los modernos buques agrupan todas las funciones derivadas de su actividad en las siguientes áreas: Propulsión. Navegación. Carga/descarga. Mantenimiento. En todas las áreas la comunicación en forma de flujo o intercambio de datos y mensajes ocupa el primer nivel de prioridades, siendo necesario el establecimiento de redes y sistemas capaces de canalizar la información. Las grandes ventajas que se derivan de las comunicaciones se concretan en todos los beneficios económicos que nos proporcionan en cada una de las áreas descritas y en el conjunto del transporte marítimo.

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• Reducir los costes de desplazamiento (tonelada/milla). El perfeccionamiento de un equipo y la automatización del mismo hace disminuir el consumo. • Minimizar los fallos en propulsión. Los temas relativos a automatización en integración de sistemas de propulsión conllevan una red de intercambio de datos. • Reducir los tiempos de reparaciones. Un acceso directo a las características y estado de todos los sistemas. • Anticipación a fallos esperados tomando decisiones correctivas. • Reducir los costes de entrenamiento. Un buque bien diseñado y estructurado significa una agilización en su manejo, lo cual disminuye las necesidades de entrenamiento • Reducción de la carga de trabajo del tripulante. • Aumenta la seguridad. El siglo XXI puede ser considerado como el inicio de la revolución de las comunicaciones en la mar, estando basada en facilitar los procedimientos de trabajo necesarios para el funcionamiento del buque, aumentando la capacidad de poder realizar transmisiones de información en forma móvil, desde cualquier punto del océano. Las radiocomunicaciones. Las comunicaciones realizadas por medio de ondas radioeléctricas se pueden agrupar bajo el término de radiocomunicaciones. La UIT define, las ondas radioeléctricas como ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio sin guía artificial. Los temas relacionados con las comunicaciones por radio, bien sean dentro o fuera del espacio también reciben el mismo nombre, cambiando el calificativo para especificar el medio, por ejemplo, radiocomunicaciones espaciales, son las realizadas mediante ondas radioeléctricas que viajan por el espacio. Sistema básicos de radiocomunicaciones. Los sistemas de radiocomunicaciones están formados por equipos y elementos pudiendo tener los siguientes componentes, a través de los cuales camina la comunicación. • Señal desde origen: Fuente alimentación. Portadora. Onda sobre la cual se superpone la información que se desea transmitir. Modulación. Proceso que genera una onda modulada que se envía al transmisor. Transmisor (potencia, anchura de banda). Antena transmisora (polarización). • Propagación de la señal. • Señal recibida en destino: Antena receptora (polarización). Demodulación. Receptor (potencia, anchura de banda). Un sistema así diseñado deberá tener en cuenta además de los factores que lo definen, las características de los servicios en los cuales va a ser utilizado. Los servicios de radiodeterminación, radionavegación, radiolocalización, redes interiores de datos, comunicaciones exteriores, constituyen algunos de los sistemas utilizados en la mar. Factores que definen un sistema de radiocomunicaciones. El diseño de un sistema de comunicaciones lleva consigo la evaluación de una serie de factores y parámetros que definen las radiocomunicaciones y afectan a: los métodos y procesos, equipos y demás elementos usados para transferir la información. Los factores y parámetros son los siguientes: Velocidad de transferencia de la información. Organización. Fiabilidad. Comodidad. Alcance de la comunicación. Codificación. Utilización de ordenadores. Seguridad. Coste.

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Velocidad de transferencia de la información. La velocidad de transmisión nos va a permitir enviar más o menos cantidad de información desde un punto a otro, por ello podemos decir que influirá en la forma de diseñar el sistema. El tiempo que dure la comunicación dependerá de la velocidad con la cual se pueda transmitir y la cantidad de información que se deba enviar. Fiabilidad. Un sistema de comunicaciones debe poseer un grado de fiabilidad aceptable, es decir, debe estar disponible siempre que sea requerido, y poder enviar/recibir información sin errores. • Disponible, para ello debe estar diseñado y construido para operar según las necesidades del usuario, incluyendo la duplicación de los equipos que sean imprescindibles y el acoplamiento a varias fuentes de energía. • Los sistemas de codificación/decodificación empleados deben ofrecer garantía de que los mensajes sean inteligibles y lleguen sin errores a su destino. • Los equipos deben ser diseñados para que el ruido eléctrico/electrónico que presenta en determinadas condiciones las comunicaciones no afecten a la señal recibida haciendo que no sea clara, sino con interferencias, por lo cual el mensaje no será fiable. Comodidad. La comodidad del sistema, podríamos definirla por las facilidades y ventajas de uso que ofrece respecto a otro. La situación de los mandos en una consola y forma son datos que pueden ser decisivas en momentos de angustia cuando se tienen que tomar decisiones transcendentes. Para algunos aspectos de los equipos podríamos emplear mejor el calificativo construcción ergonómica. Por ejemplo. Los teléfonos antiguos, negros, robustos, han evolucionado y hoy tenemos unos teléfonos adaptados a la mano y de poco peso, que facilitan su empleo. En los barcos el factor ergonómico tiene especial consideración y es cada día más relevante a la hora de diseñar el sistema. Actualmente en algunos diseños recientes, están apareciendo problemas debido a la excesiva complejidad de algunos paneles. Las tripulaciones actuales están disminuyendo con el aumento de la tecnología, pero en algunos casos la carga de trabajo permanece, por lo cual debe ser limitada de alguna forma, la ergonomía introduce una nueva filosofía de trabajo para que el oficial de guardia pueda asumir los nuevos procedimientos. Alcance de la comunicación. Lo ideal de un sistema de comunicaciones sería que cuanto mayor sea alcance, mayor fuera su efectividad, pero los impedimentos tecnológicos unas veces y los económicos otras hacen que ambos factores no vayan unidos, obligando que sean motivo de estudio y constituyan datos determinantes para diseñar el sistema. Los primeros sistemas de comunicaciones ya presentaron problemas de alcance pues estaban limitados por la capacidad auditiva y visual de la persona. Posteriormente la aparición del Morse permitió salvar distancias mayores, aumentando el alcance del mensaje y suprimiendo además la limitación auditiva. La aparición de los sistemas de comunicaciones basados en señales de televisión, eliminó definitivamente la limitación visual, pero el alcance no fue global hasta la entrada en servicio de los satélites de comunicaciones. Teniendo en cuenta la importancia de las comunicaciones para el conjunto buquetripulación-carga, podemos asegurar que un sistema de comunicaciones en la mar deberá tener un alcance global, para un buen desarrollo del transporte marítimo.

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Codificación de la información. La mayoría de los sistemas de comunicación utilizan algún tipo de codificación en origen para transmitir la información. La función de codificar la información en las comunicaciones electrónicas, significa, transformar las señales de forma que puedan ser transmitidas/recibidas por los equipos utilizados. La información puede codificarse por varias razones: • Para que sea inteligible. Por ejemplo cuando se habla los sonidos que se emiten llegan a otras personas que pueden comprenderlos, si conocen mi lenguaje. El proceso se realiza de la siguiente forma: al hablar las cuerdas vocales modulan las palabras que se convierten en ondas sonoras. El oído de la persona (puede captar frecuencias sonoras que puede oscilar entre 15 y 20 Khz) que escucha, percibe las ondas sonoras y las convierte en señales que son entendidas por el cerebro. • Para comprimir la información. Las particularidades de los sistemas hacen que en ocasiones la cantidad de información que se deba enviar (transmitir) supera la capacidad del propio sistema, por lo cual se procede a comprimirla, antes de codificarla. Por ejemplo, realizar una compresión de ficheros antes de trasmitirlos; la utilización creciente de acrónimos o siglas para identificar nombres de mayor longitud (S.C., Sociedad de Clasificación), es también una forma de codificación. • Para que sea secreta. La privacidad de una comunicación es una característica que la gran parte de la información debe llevar implícita. La codificación es una forma de salvaguardar la información y permitir que sólo la conozca el poseedor de la clave de codificado. Coste. La posibilidad de que un sistema sea utilizado por un mayor o menor número de usuarios depende de su coste. Comercialmente, el coste, es un factor determinante para el desarrollo de un sistema de comunicaciones, ya que incide directamente sobre: • El diseño de los equipos que debe incorporar el sistema. • Las operaciones de mantenimiento. El valor económico que debe fijar el fabricante para un sistema, intenta establecer un equilibrio entre las prestaciones, la calidad y el coste de fabricación de los componentes. para conseguir su comercialización y vencer la limitaciones que degradarían la eficacia. Por ejemplo, el empleo de componentes de baja calidad, podría limitar el alcance, disminuir la exactitud o degradar la claridad de los mensajes. • Por último algunos sistemas actualmente incluyen la duplicidad de equipos para lograr un sistema integral que enviar/recibir las señales de dos formas por los menos, evitando que un fallo nos deje sin comunicaciones. Utilización de ordenadores. Los sistemas de comunicaciones adquieren una mayor seguridad con la utilización de ordenadores, siendo un referente que cada día es más utilizado. El diseño de seguridad implica evitar que sucedan problemas en las comunicaciones, logrando el flujo de mensajes y datos con el uso de ordenadores reduciendo los fallos de equipos previniendo las acciones defectuosas. La mayoría de elementos utilizados en un sistema están diseñados para que el nivel de seguridad aumente, lo cual implica hacer que los sistemas funcionen mediante equipos redundantes, estando sólo afectados por los fallos aleatorios. La utilización de los ordenadores y programas informáticos ha permitido dar una nueva dimensión al mundo de las comunicaciones, elevando las prestaciones y características de las mismas. La creación de bancos de datos con datos organizados ha contribuido ha aumentar las posibilidades de las comunicaciones automáticas y tener en esos bancos cantidades ingentes de informaciones disponibles para ser utilizadas en cualquier momento. R. González Blanco

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Seguridad. La seguridad de un sistema significa realizar de forma razonable una serie de pruebas que comienzan por las que realiza el fabricante cumpliendo las directrices que le afecten y que están indicadas por las organizaciones internacionales y las revisiones de seguridad realizadas, cuando son ubicados a bordo del buque. Los procesos son largos y caros, ya que no es suficiente comprobar los protocolos de seguridad y los códigos de diseño o construcción. Una revisión del funcionamiento de una aplicación para realizar una o varias operaciones, significa que se debe comprobar las especificaciones, el diseño y el código fuente del programa que controle la operación. El funcionamiento correcto puede demostrar la ausencia de errores y confirmar que el sistema es realmente seguro. No obstante se debe apuntar que cuanto más complejo es el sistema, más dura será la evaluación de la seguridad y más fallos serán detectados aumentado la seguridad. La seguridad en los sistemas y las aplicaciones informáticas permiten la utilización de tarjetas inteligentes, que comprueban el sistema de comunicaciones y los trasvases de datos entre equipos o subsistemas. Un lector informático envía las ordenes gravadas en la tarjeta y comprueba la seguridad, aunque en ocasiones el procedimiento sea lento es una forma segura de comprobar los protocolos utilizados. La seguridad incluye configurar el sistema adoptando medidas respecto a la ergonomía y comodidad de los equipos y lugares de trabajo, es decir, ubicar las consolas teniendo en cuenta la configuración y contenido del espacio del buque. Coste. La posibilidad de que un sistema sea utilizado por un mayor o menor número de usuarios depende de su coste. Comercialmente, el coste, es un factor determinante para el desarrollo de un sistema de comunicaciones, ya que incide directamente sobre: • El diseño de los equipos que debe incorporar el sistema. • Las operaciones de mantenimiento. El valor económico que debe fijar el fabricante para un sistema, intenta establecer un equilibrio entre las prestaciones, la calidad y el coste de fabricación de los componentes. para conseguir su comercialización y vencer la limitaciones que degradarían la eficacia. Por ejemplo, el empleo de componentes de baja calidad, podría limitar el alcance, disminuir la exactitud o degradar la claridad de los mensajes. Por último algunos sistemas actualmente incluyen la duplicidad de equipos para lograr un sistema integral que enviar/recibir las señales de dos formas por los menos, evitando que un fallo nos deje sin comunicaciones. Todos los factores que son necesarios evaluar para el diseño de un sistema de comunicaciones que sea empleado en la mar, deben pasar por la "seguridad". Es el factor fundamental, sin el cual el sistema puede ser rechazado. Necesidades en materia de comunicaciones. Las operaciones que el buque realiza durante su actividad tienen una serie de necesidades en materia de comunicaciones, que se han presentado en epígrafes anteriores y que se reúnen resumidas. Las operaciones realizadas son de rutina y emergencia. Son necesarios procedimientos generales y particulares para ambos casos. Las comunicaciones resultantes de las operaciones son internas y externas. • Respecto a la información en forma de mensajes y datos es necesario: conocer cuando se necesita, saber los lugares de donde procede, elegir las vías de comunicación para

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acceder, indicar cómo se procesa, presenta y almacena, decidir qué cantidad se debe tratar, cómo se intercambia, a quién se comunica, Aumento de los sistemas automáticos. Elaboración de soportes físicos para el equipamiento (condicionantes, requisitos). Condiciones subjetivas de los sistemas para mejorarlos. Estandarización de procedimientos.

C.1 CONCEPTOS RADIOELÉCTRICOS. La introducción de la electricidad en los medios de comunicación supuso un cambio radical en la distribución de la información, especialmente en la mar significó que un buque del cual no se sabía nada desde que salía de puerto, podía ahora comunicar las incidencias de su viaje. El desarrollo de los sistemas de comunicaciones a base de componente electrónicos ha sido uno de los pilares sobre los cuales se ha desarrollado el transporte marítimo. Los modernos sistemas permiten conocer en tiempo real los acaecimientos que suceden en la durante una travesía, disponer correcciones en la actividad del buque, solucionando cualquier problema que pueda afectar a la tripulación, buque y carga. Las características de las señales eléctricas pueden ser variadas y obtener con ello modelos diferentes para enviar la información. La forma más sencilla de aplicar la energía eléctrica a las comunicaciones es variar el paso de la corriente eléctrica por un circuito respecto al tiempo, con lo cual obtenemos señales eléctricas que dándole significado, mediante un código, no permitirá el envío de información de un lugar a otro. Señal senoidal, son ondas de amplitud y frecuencia fija con valores de pico que son alternativamente positivos y negativos. Señales digitales, son señales eléctricas con dos niveles de corriente o tensión, fáciles de generar, detectar y utilizar, por lo cual son de utilización corriente en comunicaciones. Perturbaciones que afectan a las señales. El objetivo de la transmisión/recepción de la señal es enviar/recibir datos o mensajes procurando que lleguen de forma nítida y clara, pero durante las operaciones tienen lugar ciertos efectos negativos. La incidencia sobre la señal original es tal que se llegan a producir tantas interferencias, que desvirtúan los datos o el mensaje e incluso llegando a conseguir su anulación. Teniendo en cuenta los componente de un circuito de comunicaciones y la forma en que se establece el flujo de información, cualquier perturbación de la señal se considera un ruido y en ocasiones es bastante a difícil saber distinguir entre los varios efectos que la contaminan. Tres son efectos básicos que actúan, la distorsión, interferencia y ruido. Distorsión. Se llama distorsión a la alteración de la señal producida por una respuesta imperfecta del sistema de transmisión a la señal que se quiere enviar y, a diferencia de los dos efectos como la interferencia y el ruido, desaparece cuando desaparece la señal. Interferencias. Interferencia. La calidad del funcionamiento del sistema de comunicaciones, está afectada por interferencias que contaminan la señal recibida con señales procedentes otros sistemas. Eliminar las interferencias que contaminan y disminuyen la calidad de la información, es

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teóricamente posible, pero a veces no es ni recomendable, ni práctico, por las consecuencias negativas que produce. Las interferencias pueden ser clasificada en simples o múltiples, en función del número de fuentes que las originen. La relación entre la portadora y la interferencia proporciona la calidad y potencia de la señal que se quiere recibir. Ruido. El ruido es una señal variable en el tiempo que se une a la señal utilizada, causando disturbios en la recepción. Si el ruido sobrepasa un límite aceptable, podrá incluso enmascarar las señales que estamos utilizando. Hay varios tipos de ruido, siendo unas veces externos y otras de carácter interno del sistema de comunicaciones o equipos que los forman. Los ruidos también pueden ser de origen natural o artificial. El ruido natural de radiación tiene una densidad espectral de potencia plana en las frecuencias de trabajo normales. El espectro del ruido artificial disminuye con el aumento de frecuencia. Entre la diversas fuentes de ruido tenemos: • ruido cósmico, procedente de fuentes situadas en el espacio, dentro y fuera de nuestra galaxia, afecta a las frecuencias que pasan de los 30 Mhz, • ruido atmosférico causado por las ondas electromagnéticas generadas por las descargas atmosféricas. Su energía se distribuye por debajo de los 50 MHz, • ondas electromagnéticas generadas por interruptores, fluorescentes o equipos, • zumbido debido a una fuente de alimentación mal filtrada, • interferencias entre equipos situados muy cerca. El ruido es una señal no deseada que no se encuentra en la información original. La presencia del ruido se hace notar en todas las partes del sistema de comunicación. En el caso de una señal de AM hace difícil, si no imposible, una reconstrucción fiable de la información original por medio la señal recibida. Particularmente sensible a los efectos del ruido es el enlace de transmisión entre el transmisor y el receptor. La potencia del ruido se calcula mediante la fórmula general: Pneta=K∗T0∗b∗Fruido K, constante de Boltzmann, 1.38∗10-20 mJ/ºK B, anchura de banda. F, factor de ruido del sistema receptor. Espectro radioeléctrico. El espectro de comunicaciones incluye todas comprendidas entre las frecuencias audibles y las visibles, donde están las ondas de sonido, electricidad, luz; dentro de dicho espectro se hallan todos los sistemas de radiocomunicaciones. El espectro radioeléctrico se subdivide en nueve bandas de frecuencias, que se designan por números enteros en orden creciente. El espectro es un concepto que se puede asociar al arco iris. Cuando las condiciones meteorológicas son adecuadas, es decir, coinciden varios parámetros meteorológicos, el ojo humano es capaz de ver e interpretar una variada gama de colores, que van desde el púrpura intenso al rojo intenso. Si el ojo humano fuera sensible a todas las frecuencias de las señales eléctricas en forma de radiación electromagnética, la gama de colores sería mayor y el ancho del arco también. En resumen, la banda de colores que aprecia el ojo humano es una pequeña parte del espectro electromagnético. El sonido se propaga por el aire a una velocidad menor que la de las ondas electromagnéticas. El oído humano es sensible a una gama de frecuencias que va desde unos pocos hertzios hasta 10000, pudiéndose enviar información dentro de esta gama de

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frecuencias. La energía sonora por encima de los 10000 Hz puede ser detectada por algunos animales. La asignación de frecuencias la efectúa la UIT, teniendo en cuenta el espectro radioeléctrico, cuyo margen de frecuencias está entre las frecuencias audibles (el oído humano es capaz de captar las frecuencias en los 15000 y 20000 Hz) y las frecuencias visibles. Dentro de este espectro están todos los sistemas de comunicaciones: Marítimos. Radiodifusión. Servicios públicos (policía, protección civil). Ondas electromagnéticas, son perturbaciones de carácter ondulatorio asociadas a un campo magnético y otro eléctrico, perpendiculares entre sí, variables con el tiempo y generadas por cargas eléctricas aceleradas. La radiación electromagnética se puede generar cuando circula corrientes de suficiente amplitud por una antena, cuyas dimensiones son aproximadamente del tamaño de la longitud de onda de la radiación que se va a generar. Propagación. La energía electromagnética se irradia de forma parecida a otras radiaciones que son visibles. La distribución es uniforme partiendo del transmisor, siendo la cantidad de energía la misma en todas direcciones. Teóricamente, si no hubiera interferencias ni pérdidas de energía, la potencia del transmisor determina el alcance y cantidad de energía que circulando por el espacio u otro medio, llega al receptor. Las ondas electromagnéticas tienen una propagación esférica, un observador colocado en el espacio vería avanzar hacia él las ondas como un chorro de energía perpendicular a la dirección de avance, y le denominamos frente de onda. El frente de onda, está formado por líneas de fuerza magnética (H) y eléctrica (E), perpendiculares entre si. Sí las líneas E son perpendiculares a la tierra, se dice que la onda está polarizada verticalmente; sí las E son horizontales, se dice está polarizada horizontalmente. La forma de propagación de las ondas electromagnéticas por el espacio y la reducción de potencia de la misma dependen de la capa de la atmósfera (medio) que atraviesen y de la frecuencia de radiación. Las ondas de radio se propagan a la velocidad de la luz (3∗105km/seg), entre dos puntos siguiendo un camino directo o indirecto. Por ejemplo: • Onda superficial. Esta tiene importancia sobre todo en el campo de las ondas medias y largas. En efecto, si en la banda VLF las ondas se propagan en la superficie sin atenuación apreciable por miles de kilómetros, al aumentar la frecuencia aumentan las pérdidas por el terreno y la propagación es posible sólo sobre distancias progresivamente inferiores. • Onda reflejada. Se verifica cuando el terreno u otros obstáculos o la troposfera reflejan la onda transmitida en la dirección del receptor. La propagación depende de las características de la superficie reflectante y puede representar una posibilidad de comunicación cuando el receptor no está en el ángulo visual del transmisor. • Onda ionosférica. Se verifica cuando el recorrido entre transmisor y receptor afecta la ionosfera, la cual la onda incidente. La propagación por onda ionosférica es importante porque permite comunicaciones a grandes distancias en la banda HF. Las ondas electromagnéticas emitidas por la antena de un buque, se propagan en línea recta, por lo que alcanzan a otros buques y lugares que estén dentro del horizonte visible desde la antena, el resto queda en una zona de sombra marcada por la curvatura de la tierra. Por ejemplo, algunas frecuencias de VHF, su alcance esta limitado por la altura de la antena emisora y receptora.

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Hay otras señales, por ejemplo, las de UHF (300 a 3000 Mhz), que penetran en la ionosfera, no se reflejan y tienen una pérdida de energía; sin embargo otras como las de SHF (3Ghz a 30 Ghz.) y EHF (30 Ghz a 300 Ghz), no pierden energía y son aprovechadas para las comunicaciones espaciales. Las ondas que se reflejan, señales cuyas frecuencias están comprendidas entre 20Khz