מערכת הלוויין GPS האירופית הופעלה לפעולה בדצמבר (מערכת מיקום גלובלית) גלילאו.
Il מערכת מיקום גלובלית נובע מהצורך במערכת גמישה שניתן להשתמש בה גם באזורים ללא עזרי ניווט שתציע גם יישומים צבאיים רחבים. דרישות אלה הובילו, בתקופת המלחמה הקרה, את שתי מעצמות העל להשיק תוכניות מקבילות אשר אז היו נופלות בשנות התשעים במערכות GPS ו- GLONASS.
ה- GPS האמריקני, שפותח ונשלט על ידי משרד ההגנה, נכנס לפעולה בשנת 1993 עם מכשיר של 24 לוויינים שהונחו במעגלים מעגליים בגובה 20.000 ק"מ.
GLONASS הסובייטי גם סיפק צורה דומה לזו האמריקאית, עם 24 לוויינים בשלושה מטוסים מסלוליתיים בגובה של 19.000 ק"מ. עם זאת, בעיות כלכליות שנבעו מקריסת ברית המועצות הביאו לצמצום דרסטי של התוכנית, כאשר רק מחצית מהלוויינים וללא בקשות אזרחיות.
המערכת האמריקאית הוכחה כיעילה אך יש לה כמה מגבלות, שהחשובות בהן הן הנוגעות לדיוק ואמינות. למעשה, רמת הדיוק יכולה להיות משתנה ביותר מכיוון שהיא מותנית על ידי המקום והזמן, ובשל אותה תצורה של מטוסי המסלול, המערכת משאירה שטחים נרחבים בכדור הארץ חשופים ברוחב רוחב גבוה יותר. באשר לאמינות, איכות האות אינה מובטחת, ואף אין דיווחים להתריע בפני המשתמש במקרה של תקלות או תקלות. יתר על כן, מכיוון שמדובר במערכת צבאית במהותה, בעת משבר יכול המפעיל לחסום את האות למשתמשים אזרחיים.
כדי להתגבר על המגבלות הטכניות והמגבלות הפוליטיות-צבאיות הקיימות, האיחוד האירופי, באמצעות הנציבות האירופית, קיבל את ההחלטה, בשיתוף פעולה הדוק עם סוכנות החלל האירופית, לפתח מערכת GPS משלה, הנקראת גלילאוהמאופיינת ברמות גבוהות יותר של דיוק, אמינות ובטיחות.
המערכת האירופית מציעה לא רק דיוק רב יותר, אלא גם קבוע יותר, בזכות המבנה המסוים של הרכבה והרשת הקרקעית.
שיפור משמעותי, בהשוואה ל- GPS האמריקאי, נוצר על ידי בקרת האיכות של אות ה- SIS (איתות בחלל), נקרא גם מידע לבדיקת איכות זו על ידי העברת התוצאות לשני מרכזי הבקרה העיקריים שיידעו לוויין מספר שניות לאחר כישלון בעיות כלשהן; אמצעי בטיחות שאינו משני, שכן הוא מבטיח רמות בטיחות גבוהות מאוד במקרה של יישומים בתובלה אווירית, יבשתית ויבשתית.
תכונות עיקריות כוללות יכולת פעולה הדדית של גלילאו עם GPS ו- GLONASS כך שהמשתמש יוכל לקרוא את עמדתו המסופקת על ידי שלוש המערכות באמצעות אותו מקלט. בדרך זו אתה יכול לקבל 60 לוויינים במקום 30. בזכות גלילאו המפעיל מסוגל vedere עד 20 לוויינים, מה שמגדיל במידה ניכרת את רמת הדיוק והזמינות והרציפות של השירות.
המערכת גלילאו זה מבוסס על 30 לוויינים (27 פעילים ו -3 במילואים) המסודרים בשלושה מסלולי MEO (מסלול כדור הארץ בינוני) חוזרים נוטים 56 מעלות קו קו המשווה בגובה של 23.616 ק"מ, עם פרק זמן של כ- 14 שעות, על מנת לתת כיסוי אופטימלי של כדור הארץ עד לרוחב הרוחב של 75 ° צפון, המתאים לקייפ הצפוני ומעבר לו.
הוחלט להשתמש בגובה יחיד על מנת שיהיה אחידות בביצועים מבחינת זמינות ודיוק, ובכך למזער את ההשלכות במקרה של כשלים. עם הסדר כזה יש סיכוי של 90% להיות תמיד באופק של לפחות ארבעה לוויינים, אך באזורים רבים מספר זה יגדל לשש עד שמונה, מה שמאפשר את דיוק המיקום לכמה סנטימטרים.
לוויינים שולחים איתותים, SIS, לרשת 29 GSS (תחנת חיישני גלילאו) מופץ על שטחים הנמצאים בשליטת אירופה. השב"כ אוסף את כל הנתונים השונים, כולל מרחק הלוויין, שאחריו הם שולחים אותם ל- OSPF (מתקן לעיבוד מסלול וסינכרוניזציה) שהוא המרכז שמעבד את הנתונים המסלוליים.
חשוב לדעת את מסלול הלוויינים מכיוון שזהו אחד הפרמטרים המשפיעים על ביצועי המערכת וזה על סמך עמדה זו המשתמש קובע אז את עצמו. עם זאת, ישנה גם בעיית הזמן שלשני המקטעים, המרחביים והארציים, חייבים להישאר מסונכרנים. זה נעשה על ידי ה- PTF (מתקן תזמון מדויק) שעליו המשימה העיקרית להגדיר את זמן ההתייחסות למערכת; יש א זמן מערכת הגלילאו אשר דרך הרשת עברה למערכת ובמיוחד ל- OSPF הנ"ל, אשר בנוסף לביצוע קביעת המסלול, מגדירה גם את האלגוריתמים לסנכרון השעונים. מערכת זו מאפשרת לך לשלוח הודעות על התנהגויות חריגות המובילות לסטיות מהמיקום הגבוה מהסבילות המותרות.
מידע זה נשלח למתקן אחר שהוא ה- IPF (מתקן לעיבוד יושרה) המעבד את מידע השלמות. האחרון הוא אחד מרכיבי המפתח המבדילים גלילאו באמצעות GPS. יושרה היא היכולת של המערכת לאבחן את עצמה, בעצם לזהות תקלה ואז להודיע בזמן אמת - המפרטים האחרונים דורשים תוך 6 שניות - כל משתמש.
ואז השב"כ אוסף נתונים הניתנים לצפייה מהקונסטלציה; הם שולחים אותם ל- OSPF - שבאמצעות תהליך יחיד מבצע קביעת נתוני מסלול וסינכרון זמני - ול- IPF שקובע את השלמות.
בשלב זה הנתונים שעובדו על ידי שני מתקנים אלה עוברים ל- MCF (מתקן לבקרת משימה) שתפקידם הוא ניהול המשימה כולה כמרכז לפיקוח ובקרה מקוונים (עם ה- MSF - מתקן לתמיכה במשימה) ותכנון משימה. ה- MCF, על סמך נתונים אלה, דרך ה- MGF (מתקן להפקת הודעות) יוצר את בסיס הודעת הניווט המיועדת למשתמש באמצעות ה- ULS (תחנת Up-Link) שהם 10, המופצים כראוי ברחבי השטח, המעבירים את ההודעה ללוויין בפס C.
הלוויין מקבל את ההודעה שאליה בעצם מחשב הלוח מוסיף זמן, הופך אותו לתדר רדיו ומקרין אותו לטובת המשתמש וסוגר את הלולאה.
הפעולה של גלילאו יש לו גם מספר אינטרסים רלוונטיים במגזר הצבאי. הערבות לאותות אמינים תקל על השימוש במערכות נחיתה אוטומטיות, הן במטוסים והן במל"טים, או ניווט אוטומטי ליחידות ימיות (כניסה ליציאות מנמל, מיקום לעגן, ניווט במים מוגבלים, נהיגה רכבי ציד מוקשים) וכן פיתוח לוגיסטיקה רובוטית, עם כלי רכב העוקבים אחר יחידות קרביות בנתיבים שנקבעו מראש.
בעיות בגלילאו?
עשרה שעונים אטומיים על גבי מערכת ה- GPS של גלילאו, תקלו בתקלות.
לדברי יאן ורנר, ראש סוכנות החלל האירופית, הבעיה השפיעה על שעונים אטומיים מסוגים שונים בפלטפורמות לווין של שתי יצרניות שונות.
לוויינים משתמשים בשעונים אטומיים כדי לפצות על העיכוב של כמה מיקרו-שניות ביום הקיימים בין כדור הארץ לגובה מסלוליהם ובכך מספקים קואורדינטות מדויקות ככל האפשר. בלווייני גלילאו יש ארבעה שעונים אטומיים - משני סוגים שונים - אך הם זקוקים רק לאחד כדי לזהות נכון את המיקום.
בפרט, שני שעוני PHM פסיבי מימן מותקנים על גבי לווייני הגלילאו (מסר מימן פסיבי), העיקריים, ושניים של רובידיום, בשמורה.
ה- PHM מיוצר על ידי לאונרדו האיטלקי (באמצעות SelexES הוותיק) בשיתוף עם החברה השוויצרית SpectraTime, השייכת לקבוצה אורוליה. על פי לאונרדו, ה- PHM של גלילאו הוא בעל דיוק הגבוה מ -1 ננו-שנייה ליום והוא המדויק ביותר מבין אלו הפועלים במסלול כדור הארץ. Spectratime, יחד עם איירבוס דויטשלנד, עוסקים גם הם באספקת שעוני רובידיום.
מתוך עשרה שעונים אטומיים שחוו בעיות, שבעה הם PHM ושלושה הם רובידיום. לאחר מכן חזר שעון PHM לפעולה ובכך הוציא את המכשירים משירותם לתשע.
על פי חקירה ראשונית של ESA, אין לחפש את שורש הבעיה בשעון עצמו, אלא במעגלים ההיקפיים או ברכיב משני אחר, אשר בתנאים מסוימים נוטה לגרום לכשל. "לא הצלחנו לשכפל את הכישלונות במהלך בדיקות הקרקע שלנו, אך כל היחידות שהיו מעורבות עברו את טקסטי ההסמכה והתיקוף"גם חוויאר בנדיקטו הסביר, ראש מחלקת ESA. בעיקרון, על פי הסוכנות, יכולה להיות נסיבות מסוימות, כולל סביבתיות, שמביאות את הבעיה.
לנוכח יתירות המערכת, עם שלושה כלים גיבויכרגע הפונקציונליות של גלילאו אינה נפגעת וכפי שהסביר בנדיקטו.
(צילום: סוכנות החלל האירופית)
