Sistema LORAN-C: Navega com Precisão

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Abstract—El sistema LORAN-C es la versión de LORAN más 
extendida y la que mayor alcance y exactitud consigue de todas 
las versiones que han llegado a ser operativas. No obstante se 
trata de un sistema anticuado en los tiempos vigentes, en 
comparación con los sistemas GNSS basados en satélites, que por 
el contrario se sigue utilizando y tiene asegurada su continuidad a 
corto y medio plazo por decisión política de los EE.UU. y de 
varios países europeos. Pero esta continuidad hoy por hoy está 
ceñida a una mera transición, debido a que una nueva versión 
mejorada de LORAN, aún en fase experimental, el eLORAN, lo 
sustituirá en todas sus funciones actuales, además de añadir otras 
muchas. 
 
Palabras clave—Enhanced LORAN, Eurofix, GLORIA, 
GNSS, LORAN-C, Navstar GPS, sistema de navegación 
hiperbólico de largo alcance. 
 
I. INTRODUCCIÓN 
ORAN (LOng RAnge Navigation) es un sistema de ayuda 
a la navegación electrónico que fija un posicionamiento. 
Existen diferentes versiones del sistema, LORAN-A, LORAN-
B,… actualmente todas en desuso menos la versión más 
utilizada en todo el mundo, debido al mayor alcance y 
exactitud, el LORAN-C. Este mide diferencias de tiempo entre 
la recepción de señales de la estación maestra y sus esclavas y 
también sus diferencias de fase, para conseguir con ello ubicar 
nuestra situación. Son señales de baja frecuencia (90-100 
KHz) moduladas en amplitud. Es un sistema de 
radionavegación hiperbólica de largo alcance y gran 
precisión. 
LORAN fue desarrollado durante la Segunda Guerra 
Mundial (1939-1945) como ayuda a la navegación de la 
aviación aliada y a los convoyes del Atlántico Norte. Tras la 
guerra, el servicio de guardacostas de los Estados Unidos de 
América extendió su uso como ayuda a la navegación. 
Durante los años 50 se perfecciono el sistema LORAN, en 
cuanto a la precisión (dando lugar a la versión C), 
principalmente para el uso militar. En el ámbito no militar, con 
las mayores exactitudes obtenidas tras las investigaciones, 
incluyó estudios de busca, ayuda, reconocimiento y 
orientación. Una aplicación adicional del sistema fue la de 
extender a escala mundial una referencia de tiempo precisa. 
Como principal desarrolladora del sistema se encontraba la 
empresa de EE.UU. “International Telephone and Telegraph 
 
 
 
Corporation” (ITT). El sistema LORAN-C es utilizado en 
muchos países, entre ellos los Estados Unidos de América, 
Japón y varios países europeos. Actualmente funcionan más de 
cien estaciones terrenas LORAN-C, aunque su uso está 
decayendo rápidamente siendo reemplazado por sistemas 
GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite). Sin 
embargo, se está estudiando la posibilidad de mejorar y volver 
a popularizar este sistema como veremos a lo largo de este 
artículo. 
 
II. MOTIVACIÓN Y OBJETIVO DEL SISTEMA 
Como con la mayoría de los avances tecnológicos, este 
sistema se desarrollo debido a una acción bélica, un periodo de 
máxima agitación en el cual se invierte ingentes cantidades de 
dinero para el progreso, investigación y desarrollo de 
elementos o sistemas que hagan o faciliten el ganar la 
contienda. Este es el caso de LORAN que se desarrollo en la 
Segunda Guerra Mundial para ayudar a la navegación de la 
aviación aliada y a los convoyes del Atlántico Norte, es decir 
se creó para satisfacer una necesidad militar que había en 
aquella época. Podemos comprobar a día de hoy que las 
estaciones LORAN todavía existentes se encuentran la 
mayoría en bases militares. 
 
 
Fig. 1. Estación LORAN situada en una base militar Norte Americana 
afincada en España. Actualmente en ruinas. [20] 
 
Pronto se vio que el sistema era muy preciso en el 
posicionamiento, 0,1 a 0,25 millas náuticas, en aquella época y 
desbancaba a todos los demás sistemas existentes. De tal modo 
que siguió evolucionando y surgieron nuevas versiones de 
LORAN dando lugar en 1958 a LORAN-C. Esta versión es la 
que hoy en día se encuentra operativa, con modificaciones 
incluidas a lo largo de los años, como por ejemplo la 
Sistema de Navegación Hiperbólico de Largo 
Alcance – LORAN-C 
Mario E. Casado García, Laura Vicente Ortega y Jaime Vaquerizo Organista 
L
 2
digitalización del sistema en los años 80. Las demás versiones 
de LORAN han desaparecido o nunca pasaron de la fase 
experimental. 
Hoy por hoy se sigue utilizando LORAN-C para la 
navegación marítima, estando relegado a sistema secundario 
en el terreno aéreo y terrestre, debido a la inclusión de los 
sistemas de navegación por satélite, GNSS. 
 
III. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA 
LORAN-C es un sistema de ayuda a la navegación 
electrónico que utiliza el intervalo transcurrido entre la 
recepción de señales de radio transmitidas desde tres o más 
transmisores para determinar la posición del receptor. Es la 
versión más moderna hasta el momento, que haya llegado a 
una fase operativa. Comprende frecuencias del espectro 
electromagnético entre 90 y 110 KHz. 
LORAN-C está formado por una estación principal, y varias 
secundarias. La estación principal es la encargada de 
sincronizar y disparar la transmisión de las estaciones 
secundarias y actúa como control de toda la cadena LORAN. 
En la actualidad existen 28 cadenas funcionando en todo el 
mundo. En cuanto a las estaciones secundarias, estas se van a 
encargar de transmitir grupos de señales LORAN y sincronizar 
las transmisiones en un tiempo fijado. 
Utiliza una técnica de grupos de impulsos en concreto ocho 
impulsos por cada intervalo de repetición y nueve pulsos en el 
caso del master (principal). La separación entre estos pulsos 
es de 1 ms. Emplea un sistema de codificación de fase de tal 
manera que la relación de fase entre la portadora y la 
envolvente cambia de impulso a impulso dentro del grupo. 
Esta técnica es la que permite identificar la señal principal y la 
secundaria evitando de este modo la interferencia de la onda 
de espacio por un pulso anterior sobre impulsos siguientes. El 
uso de n pulsos por cada estación trasmisora aumenta en un 
factor n la relación señal a ruido (SNR), siempre y cuando 
estos pulsos se integren de forma coherente en el receptor. 
Por el hecho de ser un sistema de impulsos, conserva la 
exactitud y estabilidad de la onda de tierra. Esto se debe a que 
es posible distinguir entre la energía de la onda de tierra y la 
energía retardada de la onda del espacio. Otra ventaja que 
tiene este sistema es que evita la interferencia de la onda de 
espacio que utilizan los transmisores de onda continua. 
Pero también tiene un inconveniente, y es que tiene que 
identificar un ciclo preestablecido dentro de la envolvente de 
impulsos, la cual es utilizada para obtener la diferencia de 
tiempos. 
 
 
Fig. 2. Interferencias debidas a la onda de espacio (skywave). En esta figura 
podemos ver la interferencia que se produce entre dos ondas de espacio. [3] 
A. Formato de la señal 
En cuanto a la forma de la señal, es un pulso modulado en 
amplitud sobre una portadora de 90-100 KHz, como se 
puede observar en la Figura 3. Se basa en medir diferencias de 
fase y medir el tiempo de tal forma que nos permita identificar 
que cadena se está recibiendo y de que estación procede cada 
componente de la señal que llega al receptor. 
 
 
Fig. 3. Pulso de la señal del sistema LORAN-C. Modulación en amplitud 
sobre una portadora de 100 KHz. [3] 
B. Receptores 
Como era de esperar el procesado analógico en los 
receptores y transmisores ha quedado en la antigüedad siendo 
sustituido por el procesado digital. En cuando a las acciones 
básicas de un receptor cabe destacar las siguientes: 
1) Búsqueda de señales master y secundarias. 
2) Determinación y seguimiento de la envolvente y de la fase 
de la portadora. 
3) Medidas de las diferencias de tiempos. 
4) Adición de las diferencias de tiempos. 
5) Cálculo de la posición. 
 
Por ejemplo para obtener la búsqueda de señales master la 
frecuencia de repetición en la producción de pulsos generados 
internamente en el receptor tieneque ser mayor que el GRI 
(Group Repetition Interval), repetición del grupo de intervalo. 
Una vez llegado a este punto se busca una alta correlación, 
bastante resistente a las reflexiones en la ionosfera, gracias a la 
codificación en fase. Durante esta fase de búsqueda el ancho 
de banda se reduce a 5 KHz, provocando distorsión en la 
forma del pulso. En cuanto a la SNR de un pulso, se considera 
aceptable si supera -20 dB. Una vez que la secuencia de 
tiempos en el receptor esta enganchada a la señal master, con 
un proceso análogo al anterior obtenemos la búsqueda de las 
señales secundarias. 
Los receptores digitales tienen la ventaja de realizar 
varias tareas en paralelo con gran facilidad y la 
flexibilidad y eficacia del procesado digital. Las funciones 
son las mismas que las de un receptor analógico, pero lo que 
varia es la forma de realizar el muestreado de la señal. Otra 
característica en el funcionamiento típico del receptor digital 
es obtener la diferencia de tiempos, basándose directamente en 
la fase de la portadora. 
 3
En ningún caso debería olvidarse mencionar los limitadores 
fuertes que incluyen los receptores digitales, para evitar el 
ruido atmosférico que suele contener picos, pero el 
inconveniente de estos limitadores es que acentúan la 
sensibilidad a interferencias de ondas continuas y reducen la 
SNR. 
C. Transmisores 
La antena transmisora más común es el monopolo 
cargado, aunque también puede ser habitual encontrarse con 
multitorres. Todas las antenas tienen que llevar unos 
contrapesos de gran tamaño, para poder simular el plano de 
tierra de manera sintética. Las antenas multitorre son más 
costosas de implementar pero tienen una eficacia ampliamente 
más alta La potencia radiada por una antena monopolo está 
comprendida entre 200- 400 kW y la radiada por una antena 
multitorre alrededor de 1MW. 
D. Exactitud y cobertura 
La cobertura del sistema es aquella donde la onda espacial 
(skywave) es tan intensa como la onda de superficie. Esta 
última es decreciente con la distancia y la onda del espacio 
aumenta durante un cierto tramo. Lo que nos lleva a que la 
cobertura de LORAN-C varía dependiendo de la dirección 
hacia las estaciones transmisoras, de la hora del día y de la 
época del año, así como la calidad del receptor. Siendo, 
tomando una estimación y a modo de ejemplo, los alcances 
habituales de 2.000 a 3.000 km sobre la superficie del mar 
durante el día. 
Con todo esto podemos afirmar que la fuente de error más 
importante del sistema es la incertidumbre en el conocimiento 
de la velocidad de propagación, ya que depende de la 
conductividad (σ) de la superficie y en menor medida de 
las condiciones atmosféricas. Concluyendo que tanto la 
cobertura como la estabilidad de la señal son mejores sobre el 
mar que sobre la tierra firme. 
En la Figura 4 presentamos unos datos, estimaciones, 
concernientes a los errores que actúan en la determinación de 
la posición. 
 
 
Fig. 4. Errores característicos en las medidas de posición con el sistema 
LORAN-C. [3] 
 
IV. ESTADO DEL ARTE DEL SISTEMA 
La primera cadena LORAN-C entró en fase operativa 
en la costa de EE.UU. en el año 1958. En la actualidad 
existen todavía 28 cadenas funcionando en todo el mundo. 
El sistema LORAN-C, de origen Norte americano se ha 
visto sustituido por el nuevo, por aquel entonces, sistema de 
navegación por satélite, GPS, también propiedad de Estados 
Unidos. En el Plan Federal de Radionavegación de 1990, de 
los EE.UU., se mostraba el futuro de los sistemas de 
radionavegación, el cual, podemos expresar de la siguiente 
forma: “Tanto en el continente como en las zonas costeras de 
EE.UU. se continuaría prestando servicio hasta entrado el 
próximo siglo. En el resto de las zonas, la europea entre ellas, 
el 31 de diciembre de 1994 se dejaría de operar si el país 
donde está instalada cada estación, no se hace cargo de 
ella”. 
El sistema GPS ofrece desde finales de 1993 cobertura y en 
el 1995 ya ofrecía una cobertura mundial en tres dimensiones. 
Es por ello que el sistema LORAN-C queda excluido a un 
segundo plano en detrimento de estos sistemas GNSS. Aún así 
a día de hoy se sigue utilizando para la navegación marítima y 
como sistema independiente de reserva en caso de que falle 
GPS. Con esta última idea planteada, cabe decir que el sistema 
tendrá una vida aún más larga, debido precisamente a 
mantener un sistema de reserva de posicionamiento. Pero esta 
no será muy alargada debido a que se está experimentado con 
una nueva versión de LORAN que suplirá a la actual LORAN-
C como vernos más adelante. 
 
V. APLICACIONES 
LORAN es un sistema de navegación creado durante la 
Segunda Guerra Mundial y desarrollado durante la misma. 
Este sistema, aunque sí que fue un gran invento en aquella 
época (primordial interés para aplicaciones militares) para el 
guiado de aeronaves y convoyes, enseguida se vio eclipsado 
por los nuevos sistemas de navegación por satélite (GNSS) 
para este fin. 
Este sistema sí que llego a desplegarse por todo el mundo 
como podemos ver en la Figura5, aunque más concretamente 
en las regiones de los Estados Unidos de América, Japón y 
varios países de Europa. 
 
 
Fig. 5. Cobertura a nivel mundial de LORAN-C. En esta imagen podemos 
ver las diferentes zonas en las cuales hay cobertura, pudiéndose resumir a 
 4
grandes rasgos las regiones de los Estados Unidos de América, Europa y 
Japón. [19] 
 
 
LORAN-C se utilizó y se utiliza como medio de 
navegación interoceánica principalmente en barcos, no 
aplicándose como sistema vital, hoy por hoy, a la aviación a 
causa de la gran cantidad de cálculos que requiere en 
comparación con los nuevos sistemas GNSS. Pero cabe 
destacar que con la llegada de LORAN-C es cuando se pudo 
utilizar los sistemas LORAN para el guiado de la aviación, 
aprovechando los beneficios de las computadoras. 
En este contexto y a pesar de todo, LORAN-C es utilizado 
en la actualidad, por bastantes países, como sistema de 
reserva, en el posicionamiento terrestre y aéreo, de los 
sistemas GNSS como por ejemplo GPS. Dentro de la 
navegación aérea podemos destacar dos operaciones: Reglas 
de Vuelo Visual (VFR) y Reglas de Vuelo Instrumental (IFR). 
Utilidades que serán mera transición hoy por hoy, para este 
sistema, a la espera de que se desarrolle por completo una 
nueva versión del sistema LORAN, que veremos más adelante, 
el cual tendrá estas y más aplicaciones disponibles, como por 
ejemplo aplicaciones para las telecomunicaciones. 
LORAN-C como cualquier sistema de navegación LORAN 
requiere una certificación especial para ser utilizado como 
método de navegación primario. 
 
VI. TENDENCIAS DE FUTURO 
El sistema LORAN-C es mantenido y operado a nivel 
estatal por la Guarda Costera de los Estados Unidos (USCG) 
en colaboración con las instituciones de otros países, sobre 
todo europeos. Es por ello que su continuidad sea considerada 
asunto político. Además cabe destacar el desarrollo de los 
sistemas de navegación por satélite, por lo que su financiación 
no está asegurada. De hecho los presupuestos concernientes al 
año 2010 de la Office of Management and Budget (OMB) de 
los EE.UU. en la sección de Departamento de Seguridad 
Nacional (DHS), aboga por la terminación de los sistemas 
obsoletos LORAN-C. No obstante la USCG continuará 
suministrando cobertura a la navegación marítima, y servirá de 
apoyo a otros medios (aéreo o terrestre), con el actual sistema 
LORAN-C hasta final de 2009, preparando planes de 
actuación para el 2010. Como veremos más adelante esta 
propuesta es incompatible con la del senado de la comisión de 
comercio. 
Las críticas que apoyan su desaparición, afirman que el 
sistema LORAN-C tiene un reducido número de usuarios, no 
es rentable y los sistemas GNSS (GPS o GLONASS) son 
superiores. Por el contrario los que apoyan al sistema 
argumentan que LORAN utiliza una señal muy fuerte, difícil 
de inhibir y lo que es más importante, que es un sistema 
independientey diferente de otras formas de navegación 
electrónica. Es por ello, esta última afirmación, que puede 
asegurar la disponibilidad de señales de navegación como 
backup del GPS, por ejemplo. 
Debido a todo esto un nuevo sistema LORAN, enhanced 
LORAN (eLORAN), está en estos momentos desarrollándose. 
Pasemos a ver más detalladamente este nuevo sistema y algún 
proyecto actual vinculado a los veteranos LORAN-C. 
A. Enhanced LORAN (eLORAN) 
Debido a la vulnerabilidad, y limitaciones en la recepción, 
de los sistemas GNSS, un renovado interés ha surgido en el 
desarrollo de un nuevo sistema LORAN, el enhanced LORAN 
o eLORAN. Este nuevo método conlleva un avance en el 
desarrollo de receptores y transmisores, aumentando la 
precisión y utilidad de sus predecesores LORAN. El objetivo 
de eLORAN es alcanzar una precisión de 8-20 metros, que una 
exactitud competitiva con el GPS. 
La principal diferencia entre LORAN-C y eLORAN, es que 
el último de ellos incorpora un canal de datos, el cual incluye 
correcciones, avisos e información sobre la integridad de la 
información. Este canal puede utilizarse para transmitir 
correcciones diferenciales GPS (DGPS). Además, al igual 
que GPS, eLORAN está concebido para funcionar basándose 
en el uso de todas las estaciones que estén a la vista del 
receptor. Debido a todas estas mejoras, eLORAN se 
convierte en un sustituto apropiado en el hipotético caso de 
que GPS no esté disponible o su señal esté muy degradada. 
En la Figura 6 podemos ver una breve descripción del 
concepto de eLORAN. 
 
 
Fig. 6. Funcionamiento del sistema eLORAN. Breve descripción del 
concepto de la nueva versión del sistema LORAN. [16] 
 
El 31 de mayo de 2007 el departamento de transporte del 
Reino Unido (DfT), a través del General Lighthouse 
Authorities (GLA), se comprometió a financiar un sistema 
LORAN mejorado (eLORAN) durante 15 años, con el fin de 
mejorar la seguridad de los marineros británicos y europeos. 
Este proyecto operará en dos fases, la primera de ellas 
centrada en el desarrollo del sistema (2007-2010) y una 
segunda que pretende ser operativa (2010-2022). 
El 29 de abril de 2009 el senado de la comisión de comercio 
de los Estados Unidos, ciencia y transporte y el comité para la 
seguridad nacional y asuntos gubernamentales da su apoyo 
 5
para la continuación y desarrollo del nuevo sistema LORAN, 
reconociendo la inversión en infraestructura realizada, 
LORAN-C, y concluyendo en que eLORAN es el mejor 
backup para GPS. También se reconoce la prioridad de 
mantener el actual sistema LORAN-C mientras la transición al 
nuevo sistema sea completada, es decir, tiene asegurada la 
continuidad a corto y medio plazo. 
B. Proyectos vinculados con LORAN-C 
En este apartado trataremos de ver, muy resumidamente, 
alguno de los proyectos que se han, o se están, desarrollando 
bajo, o conjuntamente, con el sistema LORAN-C. 
 
GLORIA (Gnss & LOran-c in Road and raIl Applications) 
Este proyecto tiene como objetivo mejorar la penetración en 
el mercado de servicios de posicionamiento, combinando los 
GNSS actuales (GPS o GLONASS) con los sistemas terrestres 
de determinación de la posición LORAN-C. Esta combinación 
mejora la fiabilidad y la disponibilidad para la determinación 
de la posición, así como la apertura de nuevas aplicaciones e 
importantes mejoras en el diseño de carreteras y transporte 
ferroviario. 
 
Eurofix 
Este sistema utiliza los emisores LORAN-C cuyas señales 
son ligeramente modificadas para transmitir las 
informaciones DGPS. El uso de dichos emisores presenta 
numerosas ventajas. Puede observarse de este modo la buena 
cobertura del sistema LORAN-C en Europa, el alcance de los 
emisores, a veces, supera los 1000 kilómetros, así como su 
fiabilidad. 
Otra ventaja del sistema Eurofix es que puede utilizar las 
informaciones procedentes del sistema LORAN-C en caso de 
mala recepción de las señales GPS o cuando la geometría de 
los satélites no permita determinar una posición con precisión. 
A la espera de disponer de sus propios satélites de 
posicionamiento (Galileo, sistema global de posicionamiento 
por satélite, GNSS, desarrollado por la Unión Europea; que se 
espera esté operativo entre 2010-2015), Europa deberá 
beneficiarse, gracias al sistema Eurofix, de una autonomía 
suficiente frente a los Estados unidos. 
 
VII. CONCLUSIONES 
LORAN-C es una de las versiones del sistema LORAN más 
extendidas, de hecho es la única que actualmente se 
implementa a nivel operativo. Esto ha sido debido a un mayor 
alcance y mejores exactitudes conseguidas por esta versión, y 
a que muchas de las versiones del sistema LORAN nunca 
pasaron de la versión experimental. Básicamente LORAN es 
un sistema de ayuda a la navegación electrónico que nos ayuda 
a fijar nuestro posicionamiento en ruta. 
LORAN-C no deja de ser un sistema de posicionamiento 
muy antiguo, aunque todavía hoy en día se sigue utilizando 
como sistema de posicionamiento de barcos, navegación 
marítima, por la USCG por ejemplo y como sistema 
independiente de reserva de los sistemas GNSS. No obstante 
su utilización es hoy por hoy una mera transición al nuevo 
sistema LORAN, eLORAN, el cual se encuentra en su versión 
experimental. 
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