Галилео
Летом 2002 г. ЕС принято окончательное решение о создании европейской СРНС Галилео. Этапы ее создания приведены в следующей таблице:
Принятие решения – 1999 г.
Этап определения основных характеристик – 1999-2001 гг.
Этап разработки - 2001-2003 гг.
Этап оценки и испытаний – 2003-2005 гг.
Опытное использование – 2005-2008 гг.
Начало работы – 2008 г.
В соответствии с требованиями система Галилео должна иметь следующие характеристики
Открытый доступ, глобально
Точность (95%) определения
координат, м 6
скорости, см/с 20
времени, нс, 0,1*109
Непрерывность:
Длительность отказа, мин, 1
Частота отказов, 1/ч, 1
Вероятность отказа –
Целостность:
риск -
время предупреждения, с, -
горизонтальный предел тревоги, м, -
Доступность, %, 99

Контролируемый доступ I, глобально
Точность (95%) определения
координат, м 6
скорости, см/с 20
времени, нс, 100
Непрерывность:
Длительность отказа, мин, 1
Частота отказов, 1/ч, 1
Вероятность отказа –
Целостность:
риск - 10-7
время предупреждения, с, 10
горизонтальный предел тревоги, м, 20
Доступность, %, 99

Критические по безопасности и правительственные применения, глобально
Точность (95%) определения
координат, м, 4
скорости, см/с 20
времени, нс, 100
Непрерывность:
Длительность отказа, мин, -
Частота отказов, 1/ч, -
Вероятность отказа 10-4/ч
Целостность:
риск - 10-7
время предупреждения, с, 10
горизонтальный предел тревоги, м, 13
Доступность, %, 99,9

Контролируемый доступ I, локально
Точность (95%) определения
координат, м, 0,8
скорости, см/с -
времени, нс, -
Непрерывность:
Длительность отказа, мин, -
Частота отказов, 1/ч, -
Вероятность отказа -
Целостность:
риск - 10-7
время предупреждения, с, 1
горизонтальный предел тревоги, м, 2
Доступность, %, -

Критические по безопасности и правительственные применения, локально
Точность (95%) определения
координат, м, 1
скорости, см/с -
времени, нс, -
Непрерывность:
Длительность отказа, мин, -
Частота отказов, 1/ч, -
Вероятность отказа 4*10-6/15 с
Целостность:
риск - 10-9/150 с
время предупреждения, с, 1
горизонтальный предел тревоги, м, 3
Доступность, %, -

Галилео будет иметь 4 навигационных режимов обслуживания [20]:
открытый доступ (Open Service, OS);
коммерческий доступ (Commercial Service, CS);
доступ для правоохранительных и военных ведомств (Public Regulated Service, PRS);
доступ для служб с повышенным риском для жизни (Safety-of-life Services, SoL).
При этом считается, что основной уровень обслуживания будет общедоступным. Уровень контролируемого доступа обеспечивается только для зарегистрированных потребителей.
Предполагаемые характеристики открытого доступа (OS) приведены в следующей таблице:
Точность определения координат в плане (95%), м - 1 частота 15, 2 частоты 4
Точность определения высоты (95%), м - 1 частота 35, 2 частоты 8
Точность определения скорости (95%), м/с – 1 частота 0,5, 2 частоты 0,2
Точность привязки времени к UTC, нс – 1 частота 30, 2 частоты 30
Глобальная доступность, % - 1 частота 99,8, 2 частоты 99,8.

Требуемые характеристики целостности для коммерческого доступа (CS) выглядят следующим образом:
Вертикальная граница тревоги (APV II), м – 20
Горизонтальная граница тревоги (APV II), м – 40
Время предупреждения, с – 6
Риск потери целостности - 2x10-7 [за 150 с]
Доступность функции контроля целостности, % - 99,5
Непрерывность за 15 с, % - 99,999

Ниже приведены также предполагаемые характеристики доступа для правоохранительных и военных ведомств (PRS) – 2 частоты:
Точность определения координат в плане (95%), м - 6,5
Точность определения высоты (95%), м – 12
Риск потери непрерывности за 15 с - 10-5
Точность определения скорости (95%), м/с - 0,20
Глобальная доступность, % - 99,5.

Система Галилео должна удовлетворять требованиям международных организаций (ИМО, ИКАО и др.) по обеспечению безопасности. Зарегистрированным потребителям будет гарантироваться компенсация потерь из-за отказа в системе.
Галилео включает следующие сегменты: космический, региональный, локальный и сегмент потребителей. К настоящему времени разработчики склоняются к тому, что космический сегмент будут составлять 30 среднеорбитальных КА (СКА). В региональный сегмент будет входить ШДПС (SBAS) EGNOS и другие региональные подсистемы, а в локальный - локальные дифференциальные подсистемы (ЛДПС) посадки (GBAS, LAAS) и др.
Предполагается, что Галилео дополнительно будет включать функции обмена данными, что позволит в большей мере использовать ее для нужд поиска и спасания при взаимодействии с системой Коспас-Сарсат, управления движением в реальном времени и других задач.
Емкость - Каждый спутник способен ретранслировать сигналы от 150 одновременно работающих маяков
Быстродействие - Связь от маяка до наземной станции поиска и спасания (Коспас-Сарсат) менее чем за 10 мин
Качество обслуживания - Ошибка передачи бита данных менее 10-5 для линии маяк - наземная станция поиска и спасания (Коспас-Сарсат)
Частота передачи подтверждения о получении - 6 сообщений из 100 бит в минуту
Доступность, % - > 99,8

Орбитальная группировка должна находиться на трех круговых орбитах с наклонением 56 градусов и высотой 23616 км, по 9 СКА плюс один резервный на каждой.
Совместно с модернизированными системами GPS и ГЛОНАСС Галилео должна образовать перспективную Глобальную навигационную спутниковую систему (ГНСС). Галилео, GPS и ГЛОНАСС будут независимыми, но совместимыми и взаимодействующими системами, совместное использование которых должно обеспечить для многих применений требуемые характеристики обслуживания.
Планируется 10 навигационных сигналов с правой круговой поляризацией в частотных диапазонах 1164-1215 МГц (E5a and E5b), 1215-1300 МГц (E6) и 1559-1592 МГц (E2-L1-E1) и один сигнал для обеспечения функций поиска и спасения при взаимодействии с системой Коспас-Сарсат. Диапазон E2-L1-E1 иногда обозначается для краткости как L1. Мощность сигналов на входе приемника 155 дБВт.
Характеристики сигналов Галилео
№1 - Сигнал с данными в E5A, центральная частота 1176 МГц, модуляция BPSK(10), частота передачи чипов кодов10 МГц, закрытие кода нет, скорость передачи ЦИ 50 сим/с; 25 бит/с, закрытие ЦИ нет
№2 - Пилот-сигнал в E5A, центральная частота 1176 МГц, модуляция BPSK(10), частота передачи чипов кодов10 МГц, закрытие кода нет, нет ЦИ, нет ЦИ
№3 - Сигнал с данными в E5B, центральная частота 1207 МГц, модуляция BPSK(10), частота передачи чипов кодов10 МГц, закрытие кода нет, скорость передачи ЦИ 250 сим/с; 125 бит/с, закрытие ЦИ нет
№4 - Пилот-сигнал в E5B, центральная частота 1207 МГц, модуляция BPSK(10), частота передачи чипов кодов10 МГц, закрытие кода нет, нет ЦИ, нет ЦИ
№5 - Сигнал с распределенным спектром в E6, центральная частота 1278 МГц, модуляция BOC(10,5), частота передачи чипов кодов5 МГц, закрытие кода есть (правит. уровень), скорость передачи ЦИ 250 сим/с; 1ё25 бит/с, есть ЦИ
№6 - Коммерческий сигнал в E6, центральная частота 1278 МГц, модуляция BPSK(5), частота передачи чипов кодов 5 МГц, закрытие кода есть (коммерч.), скорость передачи ЦИ 1000 сим/с; 500 бит/с, закрытие ЦИ есть
№7 - Коммерческий пилот-сигнал в E6, центральная частота 1278 МГц, модуляция BPSK(5), частота передачи чипов кодов 5 МГц, закрытие кода есть (коммерч.), скорость передачи ЦИ нет ЦИ;, нет ЦИ
№8 - Сигнал с распределенным спектром в L1, центральная частота 1575 МГц, модуляция BOC(n,m), частота передачи чипов кодов m МГц, закрытие кода есть (правит. уровень), скорость передачи ЦИ 250 сим/с; 125 бит/с ; есть ЦИ
№9 - Сигнал с данными в L1, центральная частота 1575 МГц, модуляция BOC(2,2), частота передачи чипов кодов 2 МГц, закрытие кода нет, скорость передачи ЦИ 200 сим/с; 100 бит/с; нет ЦИ
№10 - Пилот-сигнал в L1, центральная частота 1575 МГц, модуляция BOC(2,2), частота передачи чипов кодов 2 МГц, закрытие кода нет, нет ЦИ; нет ЦИ
№11 - Сигнал для обеспечения функций поиска и спасения, центральная частота 1544 МГц, модуляция QPSK, закрытие кода нет, нет ЦИ

Все НКА Галилео будут работать на одних и тех же частотах, а для различения сигналов НКА будет использоваться принцип кодового разделения каналов CDMA.
Шесть сигналов, включая три с дальномерными кодами без модуляции цифровой информацией (ЦИ), будут приниматься всеми пользователями Галилео на частотах E5a, E5b и L1 для режимов открытого доступа (OS) и доступа к обслуживанию в приложениях, связанных с повышенным риском для жизни (SoL).
Два сигнала на E6 содержат закрытые коды, причем один канал свободен от ЦИ. Они доступны зарегистрированным через провайдеров коммерческой службы (CS) потребителям.
Наконец, два сигнала (один на E6 и другой на E2-L1-E1) с закрытыми дальномерными кодами и ЦИ предназначены для использования зарегистрированными пользователями в режиме доступа, предназначенного для правоохранительных и военных ведомств (PRS).
Различается четыре типа ЦИ:
ЦИ открытого доступа (OS), передаваемая на E5a, E5b и E2-L1-E1, доступна всем потребителям и включает в основном навигационные данные и данные для систем поиска и спасения. ЦИ CS передается в диапазонах E5b, E6 и E2-L1-E1 и является закрытой.
ЦИ SoL содержит в основном информацию о целостности и точности сигнала в пространстве. Доступ к ней может быть контролируемым.
ЦИ PRS передается в диапазонах E6 и L1.
Сообщения о бедствии будет восприниматься НКА Галилео в диапазоне 406-406,1 МГц и затем передаваться на специальные наземные станции в полосе 1544-1545 МГц, названной L6 (ниже навигационного диапазона E2 и зарезервированной для служб спасения). Информация о бедствии будет передаваться также в составе ЦИ OS в диапазоне E2-L1-E1.
Предполагается, что кодовые конструкции Галилео должны строиться на основе ПСП, аналогичных и связанных с ПСП GPS. Заметим также, что Галилео предполагает использовать общие с GPS диапазоны частот.
По ходу создания Галилео приведенные характеристики могут изменяться.
При подготовке материала использованы следующие источники:
1. Shaw M., et al. GPS Modernization, GNSS-2000 Conference Proc., Edinburgh, 2000.
2. Steciw A., Anderson T. Galileo – The Next Steps Biography, Proc. Nav-01, Location and Navigation, RIN, 6-8 Nov. 2001.
3. Eissfeller B., et al. Real-Time Kinematic in the Light of GPS Modernisation and Galileo, Galileo's World, Autumn 2002.
4. gpsworld.com
5. Hegarty Ch. GPS-Galileo Signal Compatibility, ION GPS-2002, September 24, 2002.
6. Hein G. W., et al. Status of Galileo Frequency and Signal Design, ION GPS-2002, September 24, 2002.
7. Dutton L., et al. GALILEO's Services, ION GPS-2002, September 24, 2002.
8. Соловьев Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения. – М.: Эко-Трендз, 2003.
9. Kreher J. Status of Galileo and the European Radionavigation Plan, Proceedings of NAV 04, 'Location & Timing Applications - Maritime AIS & GNSS', Church House, London, 9-11 November 2004.

Концессия по Галилео идет на второй круг переговоров
В августовской выпуске журнала GPS World в разделе международных новостей корреспондент поместил заметку под заголовком «Концессия на Галилео пошла на второй круг переговоров». Принятие решения об объединении предложений двух соискателей – Eurely и iNavSat – символизирует прогресс. Теперь начнется обсуждение условий концессии, в основном финансовых вопросов прихода и расхода средств и размещения Наземного центра управления Галилео.
Основные игроки в консорциумах заинтересованы в возможно более быстром продвижении вперед. Они планируют построить 26 спутников для завершения орбитальной группировки после запуска четырех первых спутников на этапе эксплуатационной приемки. Они также будут в течение 20 лет работать по концессии Галилео. Страны-участницы Европейского Союза, профинансировав проект на 400 млн. евро, заняли выжидательную позицию перед тем, как вложить очередные 400 млн. евро, необходимые для завершения этапа приемки орбитальной группировки Галилео. По заявлению руководства СП Галилео, совместный проект «значительно сократит финансовые вливания общественного сектора и повысит ожидаемые коммерческие доходы». В переговорах при подписании договора на концессию «ожидаемые коммерческие доходы» станут ключевым элементом. Самые большие инвестиции в проект Галилео сделает Германия, поэтому она вправе надеяться на максимальную прибыль. На Европейской навигационной конференции ГНСС 2005, которая проходила в Мюнхене 19-22 июля с.г., глава отдела телематики и новых транспортных технологий Министерства транспорта Германии сделал недвусмысленную заявку на то, чтобы Центр управления Галилео «приземлился» в Германском Центре космических операций в Оберпфаффенхофене вблизи Мюнхена. В качестве дублирующего центра он предложил другое аэрокосмическое предприятие – Европейский центр космических операций в Дармштадте, который имеет хорошую связь в Оберпфаффенхофеном. На вторые, если не на первые роли претендуют и аэрокосмические предприятия Франции и Италии. Глава отдела Галилео в Европейской Комиссии озабочен проблемами развития рынка для Галилео и возможностями малых предприятий в этом секторе. Он привлек внимание к странам, не входящим в Европейский Союз, которые проявили интерес к Галилео. Это Китай, Россия, Украина, Индия, Израиль, Бразилия, Аргентина, Мексика и Австралия, а также некоторые развивающиеся страны, которые заинтересованы в участии в пользовательском сегменте. «Нужно что-то сделать, чтобы обеспечить им доступ»,- сказал чиновник ЕС. По поводу участия ЕК в переговорах он заявил, что заниматься переговорами будет СП Галилео, однако государствам ЕС придется согласиться с готовым проектом договора и с ожиданием от них новых денежных поступлений. Представитель фирмы «Галилео Индастриз» (ГаИн), еще одного консорциума, являющегося основным подрядчиком Европейского космического агентства (ЕКА), рассказал о перспективах для промышленности. Он также ожидает возврат вложений. Он представил три возможных варианта развития событий: если будет достигнуто согласие на выделение дополнительных 400 млн. евро, договор на приемку орбитальной группировки может быть подписан в III квартале с.г.; если расходовать только ранее выделенные 400 млн. евро, то ЕКА и «Галилео Индастриз» будут продолжать работы по расширенной технической программе; если ни одно из решений не будет утвержден о, ЕКА может заморозить программу Галилео. В настоящее время фирма ГаИн завершает первый из двух экспериментальных спутников Галилео, запуск которого запланирован на 8 декабря с.г. Сейчас спутник проходит испытания.
http://www.gpsworld.com

Журнал «Новости навигации» Королевского института навигации Великобритании
Сентябрь-октябрь 2005 г.
Израиль присоединяется к Совместному предприятию Галилео. Генеральный директор Совместного предприятия Галилео (GJU) и директор израильской компании MATIMOP подписали соглашение о присоединении компании к GJU. По мнению руководства GJU, Израиль имеет большие достижения в космической технике. Компания планирует внести 18 млн. евро в программу Галилео на этапе разработки. Это второе предприятие, вступившее в GJU, после Национального центра дистанционного сбора данных Китая.
При использовании EGNOS совместно с GPS во время международного автомобильного ралли на территории Германии были собраны результаты, которые свидетельствуют о более высокой точности местоопределения при использовании EGNOS. Эта система отлаживается, расширяется ее географическая зона и улучшаются точность, целостность, доступность и непрерывность сигнала. После квалификационной оценки сигналы станут доступны для критичных отраслей: для захода на посадку самолетов и сигнализации на железных дорогах.
7 сентября с.г. было принято решение об участии Индии в программе Галилео. Соглашение, ратифицированное в Нью-Дели на саммите ЕС- Индия, обеспечит «доступность высококачественных услуг Галилео в Индии и сотрудничество в создании региональных систем функционального дополнения на базе EGNOS и Галилео». ЕС считает, что к 2020 г. рынок ГНСС будет располагать тремя миллиардами приемников и будет давать прибыль 275 млрд. евро в год.
Европейское космическое агентство проводит испытания двух первых спутников Галилео. В Италии проводится серия испытаний специально разработанного навигационного бортового оборудования одного из спутников на воздействие предельных температур и вакуума. Их результаты ожидают с особым интересом, так как они отразят работу нового оборудования в реальных условиях. Далее последуют механические испытания. Одним из наиболее важных моментов станут испытания мазера на пассивном водороде – высокоточных часов, разработанных по заказу ЕКА, которые должны гарантировать рабочие характеристики выше, чем у действующих систем спутниковой навигации. Первый законченный спутник будет весить 485 кГ, будет состоять из двух модулей (один для полезной нагрузки, второй для систем управления). Габариты (без солнечных батарей) 1 м х 1 м х 2,4 м; мощность солнечных батарей 940 Вт. Срок службы КЛА три года на орбите Галилео (высота 24000 км).

Подготовка запуска спутника Галилео
На космодроме Байконур завершается подготовка к запуску европейского космического аппарата GSTB-V/2A системы Галилео. Европейскими специалистами в чистовой камере монтажно-испытательного корпуса площадки № 112 завершены работы по подготовке и проверке связки «Космический аппарат-адаптер».
Специалисты НПО им. С.А. Лавочкина сегодня завершают заключительные проверочные операции с разгонным блоком «Фрегат» перед сборкой космической головной части.
По планам стран Евросоюза и ЕКА, глобальная навигационная спутниковая система Европы, должна насчитывать 30 космических аппаратов.
Старт ракеты космического назначения «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат» с космическим аппаратом GSTB-V/2A с площадки № 31 запланирован на 8 часов 19 минут 26 декабря с.г.
Затем руководство Федерального космического агентства получило официальное письмо генерального директора «Старсем» о переносе даты запуска космического аппарата «Галилео» с 26 декабря на 28 декабря с.г.
При этом Федеральное космическое агентство выражает полную готовность в выполнении требований заказчика запуска космического аппарата, в связи с чем будет скорректирован план подготовки к запуску ракеты-носителя «Союз» и разгонного блока «Фрегат».
По планам ЕКА наземные диспетчеры в Surrey Satellite Technology Ltd – компании, отвечающей за формирование группировки и функционирование спутника GSTB-V/2A в Гилдфорде (Великобритания) – примут космический аппарат на управление на орбите высотой 23 222 км.
Второй спутник, GSTB-V/2B, имеющий более сложную аппаратуру и способный к передаче более широкого спектра навигационных сигналов, будет готов к запуску в течение 2006 года.
www.federalspace.ru