Galileo

Europejski odpowiednik amerykańskiego systemu GPS oraz rosyjskiego GLONASS

Galileo - europejski system nawigacji satelitarnej. Aktualnie jest w trakcie budowy, która planowo ma potrwać do 2010 roku. Ma być równoważną alternatywą do amerykańskiego systemu GPS i rosyjskiego GLONASS, lecz w przeciwieństwie do nich będzie kontrolowany przez instytucje cywilne.

Budowa systemu
W latach osiemdziesiątych zrodził się pomysł budowy w Europie systemu nawigacyjnego. Główną przyczyną był brak zaufania do istniejących systemów, które mogły być w każdej chwili wyłączone lub zakłócone przez ich właścicieli - Departament Obrony USA i Ministerstwo Obrony ZSRR oraz ograniczona dokładność tych systemów. Pierwsza faza prac zwana fazą definicji rozpoczęła się 19 lipca 1999 i zakończyła 22 listopada 2000. Podczas tej fazy przeanalizowano potrzeby przyszłych użytkowników systemu i określono techniczne, ekonomiczne i programowe aspekty realizacji projektu.
W roku 2002 rozpoczęła się druga faza budowy, zwana fazą wdrażania, która ma zakończyć się w 2006 roku. Obejmuje ona szczegółowe zdefiniowanie parametrów technicznych i projekt segmentów: naziemnego, kosmicznego i użytkownika. W pierwszym etapie testów systemu zakończonym 22 grudnia 2004 dokonano udanych testów segmentu naziemnego. Drugi etap rozpoczął się 28 grudnia 2005 wyniesieniem na orbitę pierwszego testowego satelity systemu, GIOVE-A.
Trzecia faza budowy będzie obejmować umieszczenie wszystkich operacyjnych satelitów na orbitach okołoziemskich oraz pełne uaktywnienie segmentu naziemnego i planowo ma zakończyć się w 2008 roku wraz z oddaniem systemu do użytku publicznego.
Segment kosmiczny
Segment kosmiczny będzie się składał z 27 satelitów operacyjnych i 3 zapasowych, równomiernie rozmieszczonych na 3 orbitach. Wysokość orbity będzie wynosić 23 222 km, a kąt inklinacji 56°. Satelity będą nadawać 10 sygnałów w trzech pasmach częstotliwości. Sygnały oznaczone numerami 1, 2, 3, 4, 9 i 10 będą dostępne dla wszystkich użytkowników o ile ich odbiorniki będą zapewniały taką funkcjonalność. Pozostałe sygnały będą szyfrowane i dostępne tylko dla użytkowników mających dostęp do serwisu komercyjnego CS i serwisu regulowanego publicznie PRS. Część sygnałów nie będzie zawierać żadnych danych, będzie przeznaczona do wyznaczania poprawki jonosferycznej w celu zwiększenia dokładności. To jest istotna zaleta Galileo, gdyż częstotliwość porównawcza w systemie GPS nie jest swobodnie dostępna, co istotnie wpływa na dokładność pomiarów.

Serwis otwarty (Open Service - OS) - darmowy serwis przeznaczony do wyznaczania współrzędnych horyzontalnych z dokładnością od 15 do 4 m, wysokości z dokładnością od 35 do 8 m i czasu.

Serwis bezpieczeństwa życia (Safety of Life Service - SoL) - jego zadaniem będzie rozszerzenie serwisu otwartego o ostrzeżenia o utracie integralności danych. Użytkownik w czasie kilku sekund zostanie powiadomiony o spadku dokładności wyznaczanej pozycji, co ma szczególne znaczenie np. w lotnictwie, transporcie morskim itd.

Serwis komercyjny (Commercial Service - CS) - Będzie oferował większą dokładność (do 0,8 m w poziomie i do 1 m w pionie) oraz umożliwi przesyłanie wiadomości od stacji naziemnych do użytkowników. Prawdopodobnie też zostanie zapewniona gwarancja jakości fukcjonowania systemu. Dostęp do tego serwisu będzie odpłatny.

Serwis regulowany publicznie (Public Regulated Service - PRS) - będzie przeznaczony dla wybranych użytkowników wymagających bardzo wysokiej dokładności i wiarygodności danych. Poza danymi niezbędnymi do określenia pozycji i czasu będzie dostarczał wiadomości związane z bezpieczeństwem narodowym, dotyczące transportu, telekomunikacji i energetyki itd. Dostęp do niego będą miały europejskie instytucje związane z bezpieczeństwem narodowym, organy ścigania.

Serwis poszukiwania i ratowania (Search and Rescue Service - SAR) - umożliwi odebranie sygnału wzywania pomocy wraz z pozycją geograficzną pławy ratunkowej i przekazanie go do służb ratowniczych. Będzie zintegrowany z funkcjonującym już systemem ratownictwa morskiego i lotniczego COSPAS-SARSAT.

Satelity GIOVE-A i B
28 grudnia 2005 z Bajkonuru wystrzelono pierwszego satelitę systemu Galileo, GIOVE-A (GSTB-V2/A). Nazwa zespołu satelitów GIOVE jest akronimem angielskiego określenia Galileo In-Orbit Validation Element ("element orbitalnej walidacji [systemu] Galileo"), a równocześnie jest włoską wersją imienia Jowisz. Nazwę tę wybrano jako hołd dla Galileusza, który odkrył pierwsze cztery księżyce Jowisza, oraz znalazł sposób wykorzystania ich jako uniwersalnego zegara do określania długości geograficznej w dowolnym punkcie na powierzchni Ziemi.
Roboczą, kodową nazwą satelity, było GSTB-V2/A – akronim określenia Galileo System Testbed.
Główne cele umieszczenia GIOVE-A na orbicie: faktyczne wykorzystanie przydzielonych systemowi częstotliwości radiowych (wymóg nałożony w koncesji przez ITU), sprawdzenie działania rubidowego zegara satelity oraz charakterystyki orbity.
Następny satelita, GIOVE-B (GSTB-V2/B), którego wystrzelenie przewidywane jest na wiosnę 2006, będzie miał na pokładzie drugi zegar, oparty na maserze wodorowym i ulepszone urządzenia nadawcze.

Segment naziemny
W jego skład będą wchodziły dwa niezależne segmenty: naziemny segment kontroli satelitów GCS (Ground Control System) mający kontrolować stan techniczny satelitów i uzupełniać braki w konfiguracji satelitów oraz naziemny system kontroli funkcjonowania całego systemu GMS (Ground Mission System). W skład segmentu GCS wchodzi pięć stacji sterujących zapewniających ciągłą kontrolę i dwukierunkową łączność ze wszystkimi satelitami systemu. Segment GSS będzie zbudowany z kilkudziesięciu stacji śledzących GSS (Ground Sensor Station) rozmieszczonych na całym świecie, co pozwoli na nieustanną obserwacją wszystkich satelitów. Zgromadzone dane będą przekazywane do stacji kontrolnych GCC (Galileo Control Center), gdzie będą analizowane i na ich podstawie zostanie wygenerowana depesza nawigacyjna przekazywana do satelitów za pośrednictwem 10 stacji ULS (Up-Link Station).