Un transpondedor sin GPS
Los aviones más antiguos, parte de los militares y los que cruzan zonas donde alguien interfiere el GPS no emiten su posición, o emiten un disparate. Pero su transpondedor sigue respondiendo. Los radares de tierra preguntan sin parar a cada avión por su identidad y su altitud, el transpondedor responde cada vez, y esa respuesta la oyen todas las estaciones de alrededor, no solo el radar que preguntó.
Con eso basta para calcular dónde está el avión. El método se llama multilateración, MLAT para abreviar, y el control del tráfico aéreo lo usa desde hace décadas: en los grandes aeropuertos vigila a los aviones que ruedan entre edificios, donde el radar ve mal, y en los valles de montaña sustituye a los radares que no ven más allá de las crestas.
De una diferencia de tiempo a una posición
Una señal de radio viaja a la velocidad de la luz: en una millonésima de segundo recorre unos 300 metros. Si una respuesta llega a la estación A tres millonésimas de segundo antes que a la estación B, el avión está unos 900 metros más cerca de A que de B.
Eso, por sí solo, no dice dónde está. Todos los puntos con exactamente esa diferencia forman una curva en el mapa. Un segundo par de estaciones da una segunda curva, y el avión está donde se cruzan. La altitud no hace falta calcularla: el avión la indica en su propia respuesta. Una cuarta estación sigue siendo la mejor manera de detectar un cruce que no cuadra.
Lo más difícil son los relojes. Una estación en un balcón no tiene reloj atómico, y los relojes de dos estaciones separadas por kilómetros se desfasan constantemente. La solución pasa volando por encima. Cada avión que sí transmite su posición es una referencia en movimiento: sabemos dónde estaba y cuándo lo oyó cada estación, así que sabemos cuánto difieren sus relojes en ese momento. A los aviones callados se los mide luego con la vara de los habladores.
Por qué la red pesa más que las matemáticas
Una millonésima de segundo son 300 metros, así que los relojes de las estaciones tienen que coincidir al nivel de millonésimas de segundo; si no, el error de tiempo se convierte directamente en error de posición. También la posición de las antenas tiene que ser exacta.
La geometría importa igual. Cuando las estaciones están en fila, las curvas se cruzan en un ángulo muy cerrado y un error minúsculo desplaza el cruce kilómetros. Las estaciones que rodean al avión dan un cruce nítido. Así que, cuando MLAT no funciona en algún sitio, el motivo suele ser sencillo: hay pocos receptores cerca. La mañana del 1 de octubre, 59 de las 158 estaciones participantes todavía no tenían un vecino que oyera los mismos aviones.
Por eso la página de la red de estaciones muestra dónde bastarían las estaciones actuales y aconseja de dos maneras: o faltan estaciones, o hay suficientes y falta una en el lado opuesto.
También pensamos en las erratas de los propietarios. Una estación cuya posición de antena no coincide con la real desviaría cada cruce en el que participa. La sacamos del cálculo, su propietario recibe un correo si tiene cuenta con nosotros, y la estación sigue conectada, así que nos damos cuenta en cuanto corrige la posición y la volvemos a incluir.
Una línea limpia en medio de las interferencias
La fase piloto empezó el 7 de septiembre y el servicio regular, el 14. En la trayectoria de un vuelo dibujamos las posiciones calculadas como cuentas huecas, para que siempre se vea qué transmitió el avión y qué hemos calculado nosotros.
El 13 de septiembre, un Airbus sobre Hungría transmitía una posición que en cinco minutos saltó casi cuatrocientos kilómetros hasta Rumanía y volvió. En esos mismos minutos, más de noventa posiciones de nuestras estaciones formaban una línea continua a velocidad de crucero normal. En un momento así, en el mapa gana la línea. El propio avión ayuda: indica cuándo no se fía de su propia posición, y si en ese momento nuestras estaciones tienen un cálculo reciente, el mapa se fía de las estaciones.
Con la velocidad tenemos el mismo cuidado: durante un rato después de que un avión calculado reaparece, su velocidad se queda en blanco. Es mejor que lo contrario: una Cessna que vuela a unos 150 km/h volvería, tras un breve hueco en los datos, con la velocidad de un reactor.
La primera estación de una región no tiene el reloj estropeado. Simplemente aún no tiene vecino.