Proyecto GALILEO: Contribución europea a los Sistemas GNSS (Global Nationational Satelite System)

Los Sistemas GNSS hasta ahora lo constituian los satelites GPS, y los GLONASS.

TIPOS DE APLICACIONES GNSS •NAVEGACION DE AUTOMOVILES•AVIACION•CONTROL DE DEFORMACIONES•SINCRONIZACION DE REDES DE TELECOMUNICACIONES•DETERMINACION DE VECTORES 3D TOPOGRAFIA•CONTROL DE FLOTAS•CIENTIFICAS (PROSPECCION IONOSFERICA)•EXCURSIONISMO

CALIDAD DE LOS SERVICIOS GNSS

•COBERTURA (global, regional, local )•DISPONIBILIDAD (% del tiempo de vida útil sobre la vida total del sistema)•PRECISION (vertical/horizontal)•INTEGRIDAD (control del error atribuido al Segmento Espacial en Tiempo Real)•CONTINUIDAD (probabilidad de interrupción)

A continuacion se describen estos servicios

SERVICIOS GNSS DISPONIBILIDAD•“Tanto por ciento del tiempo de vida del servicio durante el cual este podrá prestarse con el nivel de calidad deseado”•Es una funcion de la posición geográfica•Su cálculo se deriva principalmente del analisis de la geometría relativa entre el usuario y la constelación

PRECISION•Describe la distribución instantánea del error•Dificultad para ser estimado a posteriori•Típicamente se trabaja con el percentil del 95%•Requisitos diferentes para las componentes horizontal y vertical

SERVICIOS GNSSINTEGRIDAD•Provisión en tiempo real de una región de incertidumbre con un cierto nivel de confianza•Monitorización en tiempo real del error atribuido al Segmento Espacial con el fin de detectar situaciones en las que este exceda los requisitos impuestos según el tipo de servicio•Especificaciones del sistema normalmente en el dominio de la posición. Sin embargo, los analisis típicamente se llevan a cabo a nivel pseudorango•Requerida para todos los servicios SoL. Aplicable también a algunos servicios PRS

SERVCIOS GNSSCONTINUIDAD•Probabilidad de que se produzca una interrupción no predecible del Servicio•Especificada para un periodo determinado, habitualmente 150 segundos•No contribuyen al riesgo de continuidad las interrupciones consecuencia de una deficiente geometría•Calculable teóricamente a partir del analisis de la robustez del Sistema a fallos bien sean internos, o bien provocados por una excitación externa

OBJETIVOS DEL SISTEMA GALILEO•AUTONOMIA RESPECTO DE LOS SISTEMAS ACTUALES (GPS) PARA LA PRESTACCION DE SERVICIOS CRITICOS (Navegación aerea, Sincronización de Redes)•PREPARAR A LA INDUSTRIA EUROPEA PARA SER COMPETITIVA COMO PROVEEDORA DE FUTUROS SERVICIOS GNSS •MEJORAR LAS PRESTACIONES DE LOS SISTEMAS ACTUALES•DESARROLLAR UN SISTEMA COMPATIBLE CON LOS SISTEMAS ACTUALES Y QUE SEA FACILMENTE INTEGRABLE CON OTROS SERVICIOS

SERVICIOS BASICOS DEL SISTEMA GALILEO

•NAVEGACION BASICA (La posición se calcula exclusivamente a partir de las señales de navegación e integridad radiodifundidas por la constelación Galileo)••NAVEGACION COMPLEMENTADA CON AYUDAS EXTERNAS (Disponibilidad de señales e información adicional respecto al caso anterior. Por ejemplo pseudolites,...)•TRANSFERENCIA DE TIEMPO (Base de la sincronización de redes de telecomunicaciones, asi como de aplicaciones científicas)

SERVICIOS COMPLEMENTARIOS DEL SISTEMA GALILEO

• BUSQUEDA Y RESCATE (Capacidad para recibir y canalizar señales de auxilio hacia un Centro adecuado, asi como de ubicar geograficamente el transmisor de esta señal de auxilio)

•MISIONES GUBERNAMENTALES (Servicios de posicionamiento con acceso restringido. Adicionalmente se incluye un mínimo de capacidad de difusión de datos encriptados)

SERVICIOS BASICOS DE NAVEGACION•SERVICIO ABIERTO (OS). Señales de libre acceso•SERVICIO COMERCIAL (CS). Señales encriptadas, accesibles mediante pago•SERVICIO DE NAVEGACION CIVIL (SoL). Señales de libre acceso, tal que utilizadas adecuadamente garantizan los niveles de integridad exigidos a ciertas aplicaciones•SERVICIO GUBERNAMENTAL (PRS) (Servicios de posicionamiento con acceso restringido. Adicionalmente se incluye un mínimo de capacidad de difusión de datos encriptados)

SERVICIOS ABIERTOS (OS)•SEÑALES DE ACCESO LIBRE•TIPOS DE USUARIOS–TRES USUARIOS MONO-FREQUENCIA E5a, E5b, L1 –PRECISION DE POSICIONAMIENTO •ERROR VERTICAL = 35m (95%)•ERROR HORIZONTAL = 15m (95%)•PARA UN ENTORNO DEFINIDO MEDIO–DISPONIBILIDAD (99.5%)–UN USUARIO DOBLE-FREQUENCIA E5b-L1–PRECISION DE POSICIONAMIENTO•ERROR VERTICAL = 8m (95%)•ERROR HORIZONTAL = 4m (95%)•PARA UN ENTORNO DEFINIDO MEDIO–DISPONIBILIDAD (99.5%)

SERVICIOS ABIERTOS (OS)•FRECUENCIAS•f(E5a) = 1176.45 Mhz•f(E5b) = 1207.14 Mhz•f(L1) = 1575.42 Mhz•CODIGOS PSEUDO-ALEATORIOS•Ci(E5a), Cq(E5a),Ci(E5b) y Cq(E5b) • Chip rate= 10.23 Mchip/s, Longitud = 10230 chips • Cb(L1), Cc(L1), • Chip rate = 2.046 Mchip/s on a 2.046 Mhz sub-carrier (BOC(2,2)), Longitud = 10230 chips (Por confirmar)

SERVICIOS DE NAVEGACION CON INTEGRIDAD (SoL)•INCLUYE TANTO SERVICIOS DE AVIACION CIVIL COMO DE NAVEGACION TERRESTRE•UNICO USUARIO DOBLE-FREQUENCIA L1-E5•PRECISION DE POSICIONAMIENTO –ERROR VERTICAL = 8m (95%)–ERROR HORIZONTAL = 4m (95%)–EN ENTORNOS CARACTERISTICOS PRE-DEFINIDOS•DISPONIBILIDAD (99.5%)•RIESGO DE INTRGRIDAD = 3.5 10 -7 en cualquier 150s, Tiempo de Alarma = 6s•RIESGO DE CONTINUIDAD = 10 -5 en cualquier 15s

SERVICIOS DE NAVEGACION CIVIL CON INTEGRIDAD (SoL)•FRECUENCIAS (Compartidas con los Servicios Abiertos)•f(E5a) = 1176.45 Mhz•f(E5b) = 1207.14 Mhz•f(L1) = 1575.42 Mhz•CODIGOS PSEUDOALEATORIOS•Ci(E5a), Cq(E5a),Ci(E5b) and Cq(E5b) • Chip rate = 10.23 Mhz, Longitud = 10230 chips • Chip rate = 2.046 Mhz on a 2.046 Mhz • sub-portadora (BOC(2,2)), Longitud = 10230 chips•TRANSMISION DE DATOS ESPECIFICOS DE ESTE SERVICIO EN EL MENSAJE DE NAVEGACION

SERVICIO COMERCIAL (CS)•ACCESO A LAS SEÑALES DEL LOS SERVICIOS ABIERTOS–SIN EMBARGO SE PUEDE ACCEDER, BAJO PAGO, A DATOS ENCRIPTADOS TRANSMITIDOS EN LAS PORTADORAS E5a, E5b, AND L1•ACCESO A LA PORTADORA E6–CODIGOS PSEUDO-ALEATORIOS ENCRIPTADOS•Cb(E6) y Cc(E6)–DATOS ENCRIPTADOS MODULADOS SOBRE ESTOS CODIGOS•PERMITE APLICAR LA TECNICA TCAR (Que resuelve ambiguedades quasi-instantáneamente, a partir de observaciones en tres frequencias )

SERVICIO COMERCIAL (CS)•FRECUENCIAS•Mismos que en el Servivio Abierto•Adicionalmente f(E6) = 1278.75 Mhz•CODIGOS PSEUDOALEATORIOS•Mismos que el Servicio Abierto•Encriptados Cb(E6) y Cc(E6)• Chip rate = 5.115 Mhz, Longitud = 10230 chips (TBC)

SERVICIOS GUBERNAMENTALES (PRS)•REQUISITOS ESPECIFICOS DE SEGURIDAD–ACERCA DE LA UBICACION DE LAS ESTACIONES DE TTC, PRN-RANGING, etc–ENCRIPTACION DE COMUNICACIONES ENTRE SUB-SISTEMAS–ACCESO RESTRINGIDO A LAS INSTALACIONES DEL SISTEMA•SEÑALES DE RANGING ENCRIPTADAS–DOS USUARIOS MONOFREQUENCIA L1, E6 •PRECISION DE POSICIONAMIENTO –Error Vertical = 35m (95%)– Error Horizontal = 15m (95%)–En condiciones definidas medias•DISPONIBILIDAD (99.5%)

SERVICIO GUBERNAMENTAL•FRECUENCIAS•f(L1) = 1575.42 Mhz•f(E6) = 1278.75 Mhz•CODIGOS PSEUDOALEATORIOS•Secuencias no periódicas•Encriptadas Ca(E6) y Ca(L1)• Chip rate = 5.115 Mhz on a 10.23 Mhz sub-portadora• BOC (10,5) (Por definir)

PLAN DE FREQUENCIAS DE SERVICIOS GNSS EN BANDA L

PRESUPUESTO Y FASES•TRES FASES: ·Fase de desarrollo y validación (2001-2005) •Consolidacion de los requisitos de la misión; •Diseño detallado de los satelites así como de la infrastructura terrena; •Validación del “Sistema en orbita”•·Fase de implementación (2006-2007) •Construcción del los satélites•Instalación del Segmento Terreno •Fase operacional (desde 2008)–•COSTE TOTAL 3.2 Billones de €

NUEVA DIMENSION TECNOLOGICA•Determinación y diseminación de integridad a nivel Global•Determinación de orbitas en tiempo casi real con precisiones próximas a las geodésicas •Comportamiento de los relojes atómicos (AFS) cuando estos se encuentran a bordo de un satélie•Mantenimiento de la geometría de la constelación sin necesidad de maniobras

LA CONSTELACION•Walker 27/3/1•3 satélites adicionales•Orbita circular a = 29993.7 Km•Inclinación = 56º •3 lanzamientos con Ariane 5•1 lanzamiento con Soyuz