Galileo - Nasze europejskie satelity
gps24.pl
Idea stworzenia Europejskiego Systemu Nawigacji Satelitarnej powstała już w latach osiemdziesiątych ubiegłego stulecia, ale urzeczywistniła się dopiero pod koniec XX wieku, pod nazwą Galileo. Obecnie system ten jest w fazie „projektowania, rozwoju i badania satelitów na orbicie”, a możliwość jego pełnego działania przewiduje się na rok 2008.
System Galileo nazwany został imieniem włoskiego astronoma Galileo Galilei i jest Europejskim Systemem Nawigacji Satelitarnej, który jako pierwszy wspólny projekt Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Unii Europejskiej stanowi jeden z priorytetów europejskiej polityki kosmicznej.
Galileo jest europejskim odpowiednikiem amerykańskiego systemu GPS (Global Navigation System) oraz rosyjskiego GLONASS (Global Navigation Satellite System). Jednak w odróżnieniu od wyżej wymienionych jest z założenia systemem cywilnym, nad którym kontrolę sprawuje międzynarodowe grono specjalistów, co ma się przyczynić do zdecydowanie większej gwarancji ciągłości pracy. Ma to również zalety o znaczeniu politycznym – zapewnienie rządom państw europejskich kontroli nad systemem oraz stałego dostępu do wiarygodnych informacji, jak i ekonomicznym – ułatwienie przedsiębiorcom europejskim wejścia na wciąż poszerzający się rynek usług opartych na nawigacji satelitarnej.
Użytkownicy nawigacji satelitarnej w Europie nie mają obecnie żadnej alternatywy i zmuszeni są do określania swojej pozycji wykorzystując amerykański GPS lub rosyjski GLONASS. Jednakże militarne pochodzenie obu systemów nie daje żadnych gwarancji poprawności i nieprzerywalności ich działania. Będący pod cywilną kontrolą Galileo zapewni dużą dokładność w większości miejsc na Ziemi, nawet w wysoce zabudowanych miastach, gdzie wieżowce i inne budynki zasłaniają sygnał z satelitów znajdujących się nisko nad horyzontem. Galileo osiągnie tym samym lepszą niż inne systemy GNSS dostępność na terenach o dużych szerokościach geograficznych.
Projekt Galileo prowadzony jest przez dwie instytucje, z których EC jest głównie odpowiedzialna za politykę, a w szczególności za architekturę systemu, korzyści ekonomiczne oraz zaspakajanie potrzeb użytkowników, natomiast ESA odpowiada za techniczną stronę projektu: definiowanie, rozwój, sprawdzanie poprawności działania systemu na orbitach oraz sprawdzanie elementów naziemnych. Techniczne centrum ESA pracuje także nad nowymi technologiami wykorzystywanymi w satelitach systemu i elementach segmentu naziemnego. Technologie te zawierają precyzyjne zegary instalowane na pokładach satelitów, generatory sygnałów wysyłanych z satelitów, źródła mocy, anteny, transpondery telemetryczne, itp. Dodatkowo ESA pracuje nad technologią, która będzie wykorzystywana w odbiornikach Galileo.
Budowa i zastosowania systemu Galileo
Galileo będzie systemem opartym na satelitarnych sygnałach radiowych, co pozwoli tym samym na wyznaczanie pozycji punktów i obiektów ruchomych znajdujących się w dowolnym miejscu na powierzchni Ziemi, niezależnie od warunków pogodowych, pory dnia i nocy.
W skład systemu wchodzić będą trzy segmenty:
Pierwszy z nich, segment kosmiczny, będzie się składał z konstelacji 30 satelitów okrążających Ziemię w przeciągu 14 godzin, z których 27 będzie satelitami operacyjnymi, natomiast pozostałe 3 będą zapasowymi satelitami aktywnymi. Będą one rozmieszczone na trzech kołowych, okołoziemskich orbitach (po 9 satelitów operacyjnych i jednym zapasowym na każdej z nich) średnich (Medium Earth Orbit – MEO) na wysokości 23 616 km nad powierzchnią Ziemi i nachylonych względem płaszczyzny równika pod kątem 56°. Dzięki takiemu usytuowaniu satelitów systemu, Galileo będzie zapewniał dobrą jakość sygnału pomiarowego nawet na 75° szerokości geograficznej północnej, co ma duże znaczenie dla dalece wysuniętych na północ krajów europejskich.
Tak duża liczba satelitów znajdujących się na orbitach zagwarantuje dobrą jakość działania systemu oraz przyczyni się do tego, że utrata jednego z nich nie wywoła dostrzegalnych dla użytkownika problemów w jego funkcjonowaniu.
W skład naziemnej części systemu Galileo wchodzić będą dwa, znajdujące się w Europie, centra kontroli (Galileo Control Centres - GCC), których zadaniem będzie kontrolowanie konstelacji satelitów, ich działania i transmitowanych przez nie depesz nawigacyjnych, przetwarzanie sygnałów oraz danych przekazywanych przez krajowe jak i zagraniczne instytucje, kontrolowanie i obsługa sygnałów czasu oraz zarządzanie całą częścią naziemną. Jedną ze składowych systemu będzie także globalna sieć dwudziestu naziemnych stacji pomiarowych (Galileo Sensor Stations - GSS) rozprowadzających na Ziemi nawigacyjny sygnał satelitarny. Informacje zawarte w tym sygnale, nazywane informacjami wiarygodności transmitowane będą wraz z sygnałami nawigacyjnymi, co pozwoli systemowi Galileo być wykorzystywanym w aplikacjach związanych bezpośrednio z bezpieczeństwem życia (Safety-of-Life).
Dane zgromadzone przez GSS będą przesyłane do Galileo Control Centres, poprzez zdublowaną sieć komunikacyjną GALILEO Communications Network. GCC będzie wykorzystywać te dane do wyznaczania między innymi wiarygodności informacji przesyłanej przez system, synchronizacji sygnału czasu wszystkich satelitów jak i synchronizacji zegarów stacji naziemnych. Wymiana informacji pomiędzy GCC, a segmentem kosmicznym systemu odbywać poprzez GALILEO Up-link Stations (GUS) składające się z piętnastu tzw. stacji telemetrycznym (Telemetry, Telecommand & Tracking Station (TT&C)). Pięć z nich będzie pracować na falach S (2,0-4,0 GHz), a pozostałych dziesięć na falach C (4,0-8,0 GHz). Będą one zbudowane specjalnie do tego celu i rozmieszczone na terenie całego globu.
