Módulo 10 — GPS, antenas, baterías y alimentación de reserva

Mientras el buque está en la mar debe haber energía suficiente para hacer funcionar las instalaciones radioeléctricas y cargar las baterías que forman la reserva. También debe existir una fuente de reserva, independiente de la propulsión y del sistema eléctrico principal, capaz de mantener las comunicaciones de socorro, urgencia y seguridad si fallan las fuentes principal y de emergencia.

La reserva debe poder alimentar simultáneamente el VHF y el equipo exigido para la zona marítima (MF, MF/HF o la estación terrena de buque), junto con sus cargas obligatorias, como la entrada de posición y la luz de emergencia. No necesita alimentar a la vez dos instalaciones independientes de MF y de HF salvo que la norma lo exija.

Regla de dimensionado. La capacidad de la batería de reserva se calcula con la mitad de la corriente del transmisor, más toda la corriente de recepción y las cargas adicionales, multiplicado por las horas exigidas (1 o 6), con un margen por temperatura y antigüedad.

La capacidad utilizable depende de los Ah nominales, la temperatura, la antigüedad, el estado de carga, la corriente de descarga y la química. Una batería que muestra la tensión correcta en vacío puede venirse abajo con la carga de transmisión.

Tipos de baterías. Las baterías de plomo-ácido abiertas necesitan comprobar el electrolito y rellenarlo con agua destilada; un densímetro mide su densidad, aproximadamente 1,28 a plena carga y unos 1,12 descargadas. Las baterías selladas de gel y AGM no se rellenan ni se miden con densímetro: comprueba en su lugar la tensión en carga, la temperatura y el cargador.

Los equipos bidireccionales que incluyen automáticamente la posición en una alerta de socorro deben recibirla de un receptor de navegación interno o externo. Si ese receptor falla, el SOLAS exige actualizar manualmente la posición y la hora a intervalos no superiores a 4 horas mientras el buque navega.

Fórmulas de trabajo: λ (m) ≈ 300 / f (MHz); cuarto de onda L ≈ 75 / f (MHz); media onda L ≈ 150 / f (MHz). Las antenas reales necesitan correcciones por efecto de extremo, estructura, diámetro, radomo, plano de tierra y redes de adaptación.

Una antena MF/HF de buque tiene que trabajar en muchas frecuencias y no puede ser resonante en todas. El ATU (unidad de sintonía automática) transforma la impedancia que ve el transmisor para que pueda entregar la potencia de forma eficiente y segura.

La VSWR (relación de onda estacionaria de tensión) mide la desadaptación. 1:1 es lo ideal; valores más altos significan más energía reflejada de vuelta hacia el transmisor. Los transmisores modernos reducen la potencia para proteger la etapa final cuando detectan una desadaptación grave, así que «el equipo se enciende» no significa «la antena funciona».

VSWR = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|), donde Γ es el coeficiente de reflexión; la fracción de potencia reflejada es |Γ|².

El decibelio expresa una relación en escala logarítmica. Para potencia: dB = 10 log₁₀(P₂/P₁); para tensión sobre la misma impedancia: dB = 20 log₁₀(V₂/V₁). Reglas rápidas: +3 dB ≈ el doble de potencia, +10 dB = ×10, −3 dB ≈ la mitad.

En un enlace, las ganancias y las pérdidas se multiplican físicamente pero se suman en dB: potencia del transmisor + ganancia de antena − pérdida del cable − pérdida del trayecto + ganancia de la antena receptora. Por eso los balances de enlace se escriben en dB.

La SNR (relación señal/ruido) suele importar más que la señal absoluta: una señal S5 sobre ruido S0 puede ser más inteligible que una S9 sobre S8. Los filtros, la antena, la elección de banda y la eliminación del ruido de a bordo mejoran la SNR sin aumentar la potencia de transmisión.

La sensibilidad es la capacidad de recibir señales débiles con una calidad dada; la selectividad es el rechazo de las señales adyacentes; el margen dinámico es la capacidad de manejar a la vez señales muy fuertes y muy débiles. En un puente lleno de electrónica, la intermodulación y el bloqueo pueden importar tanto como la señal débil.

1. 1Cuarto de onda para 6215 kHz. 75 / 6,215 ≈ 12,1 m.
2. 2Autonomía. Un banco de reserva de 24 V y 150 Ah alimenta una carga radioeléctrica media de 300 W. Energía ≈ 24 × 150 = 3600 Wh; 3600 / 300 = 12 h en teoría. Con aproximadamente un 70 % de capacidad utilizable con frío, cuenta con unas 8 h: holgadamente por encima de un requisito de 6 horas.
3. 3Antigüedad de la posición. La posición LSD (DSC) tiene 3 h y el buque navega a 14 nudos: la alerta podría estar desviada hasta 42 NM.
4. 4Potencia reflejada. Una VSWR de 2:1 da |Γ| = (2 − 1) / (2 + 1) ≈ 0,33, así que se refleja aproximadamente el 11 % de la potencia.

La sección A-IV/2 del STCW exige a todo titular del GOC conocer los riesgos eléctricos y de radiofrecuencia de la estación.

El titular del GOC no es un técnico de reparaciones, pero debe encontrar averías sencillas y mantener la estación en funcionamiento.

Anota cada avería y reparación en el diario radioeléctrico, e informa de lo que no pueda repararse a bordo.

Referencias: SOLAS IV enmendado por la MSC.496(105)