Тема: Спутниковая система Галилео

Реферат

Тема: Спутниковая система Галилео

Выполнил: Гребенщиков Антон Андреевич

Проверил: Кетова Наталья Сергеевна

Киров 2016

Содержание

Введение. 3

1. Спутниковая система Галилео. 4

2. Этапы проекта. 6

2.1 Первый этап. 6

2.2 Второй этап. 6

2.3 Третий этап. 6

2.4 Четвертый этап. 9

3. Службы.. 11

3.1 Открытая общая служба (Open Service) 11

3.2 Служба повышенной надёжности (Safety-of-Life Service, SoL) 11

3.3 Коммерческая служба (Commercial Service) 11

3.4 Правительственная служба (Public Regulated Service, PRS) 11

4. Сравнительная характеристика GPS и GALILEO.. 12

4.1 Глобальная система позиционирования GPS. 12

4.2 Спутниковая навигационная система Galileo. 12

Заключение. 14

Список литературы.. 15

Введение

Актуальность работы заключается в том, что данная система еще до конца не разработана и это дает нам шанс пронаблюдать создание новой и независимой программы. Если весь процесс разработки пройдет успешно, то Галилео будет одной из самых лучших систем спутниковой навигации.

Цель работы показать разработку новейшей системы навигации. Описать весь процесс поэтапно и на каждом этапе вынести для себя что-то новое и иинтересное.

Спутниковая система Галилео

1.1 Галилео — совместный проект спутниковой системы навигации Европейского союза и Европейского космического агентства является частью транспортного проекта Трансевропейские сети. Система предназначена для решения геодезических и навигационных задач. В последнее время всё больше производителей GNSS-оборудования интегрируют в свои спутниковые приемники и антенны возможность принимать и обрабатывать сигналы со спутников Галилео, этому способствует достигнутая договорённость о совместимости и взаимодополнении с системой NAVSTAR GPS третьего поколения. Финансирование проекта будет осуществляться в том числе за счёт продажи лицензий производителям приёмников.

Помимо стран Европейского союза в проекте участвуют:

Китай, Израиль, Южная Корея, Украина. Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии. Ожидается, что «Галилео» войдёт в строй в 2014—2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных).

В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система Галилео не контролируется национальными военными ведомствами, однако, в 2008 году парламент ЕС принял резолюцию «Значение космоса для безопасности Европы», согласно которой допускается использование спутниковых сигналов для военных операций, проводимых в рамках европейской политики безопасности. Разработку системы осуществляет Европейское космическое агентство. Общие затраты оцениваются в 4, 9 млрд евро.

Спутники «Галилео» будут выводиться на орбиты высотой 23 222 км (или 29 600, 318 км от центра Земли), проходить один виток за 14 ч 4 мин и 42 с и обращаться в трех плоскостях, наклонённых под углом 56° к экватору, что обеспечит одновременную видимость из любой точки земного шара по крайней мере четырёх аппаратов.

Каждый аппарат «Галилео» весит около 700 кг, его габариты со сложенными солнечными батареями составляют 3, 02× 1, 58× 1, 59 м, а с развёрнутыми — 2, 74× 14, 5× 1, 59 м, энергообеспечение равно 1420 Вт на солнце и 1355 Вт в тени. Расчетный срок эксплуатации спутника превышает 12 лет.

Этапы проекта

Первый этап

Первая фаза — планирование и определения задач стоимостью в 100 млн евро, второй этап состоит в запуске двух опытных спутников и развития инфраструктуры (наземных станций для них) стоимостью 1, 5 млрд евро.

Первый опытный спутник системы Галилео был доставлен на космодром Байконур 30 ноября 2005 года. 28 декабря 2005 года в 8: 19 с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» космический аппарат GIOVE-A был выведен на расчётную орбиту высотой 23 222 км с наклонением 56°. Масса аппарата 700 кг, габаритные размеры: длина — 1, 2 м, диаметр — 1, 1 м. Основная задача GIOVE-A состояла в испытании дальномерных сигналов Галилео на всех частотных диапазонах.

Второй этап

Второй опытный спутник системы Галилео GIOVE-B был запущен 27 апреля 2008 года и начал передавать сигналы 7 мая 2008 года. Основная задача GIOVE-B состоит в тестировании передающей аппаратуры, которая максимально приближена к будущим серийным спутникам. Оба спутника GIOVE предназначены для проведения испытаний аппаратуры и исследования характеристик сигналов. Для систематического сбора данных измерений усилиями ЕКА была создана всемирная сеть наземных станций слежения, оборудованных приёмниками, разработанными в компании Septentrio.

Третий этап

Третий этап состоит в выводе на орбиты четырёх спутников Galileo IOV (in-orbit validation), которые, будучи запущенными парами создали первое мини-созвездие Galileo. Запуски состоялись в рамках программы «Союз на Куру», с помощью ракеты «Союз-СТБ» с космодрома в Куру. Первые четыре спутника строятся партнерством EADS Astrium-Thales Alenia Space. Спутники будут расположены на круговых орбитах на высоте 23 222 км.

10 декабря 2011 года Galileo передала на Землю первый тестовый навигационный сигнал. Специалисты Galileo включили главную антенну L-диапазона (1, 2-1, 6 гигагерца), с которой был передан первый для Galileo навигационный сигнал, его мощность и форма соответствовала всем спецификациям, а также совместима с американской системой GPS. 12 октября 2012 года, были запущены на орбиту ещё 2 спутника проекта Galileo, стало возможным первое позиционирование из космоса, так как для него необходимо по крайней мере четыре спутника. С каждым следующим выводом новых спутников точность позиционирования будет повышаться. 4 декабря 2012 третий спутник Galileo передал на Землю первый тестовый навигационный сигнал, то есть на всех частотах полноценно функционируют уже три спутника Galileo.

Тестовая фаза проекта Галилео произошла 12 марта 2013 года. Это первое определение долготы, широты и высоты над уровнем моря с помощью Галилео. Эксперимент состоялся в навигационной лаборатории технического сердца проекта- ЕКА ESTEC, в Нордвейк, Нидерланды, утром 12 марта с ожидаемой точностью навигации от 10 до 15 метров. Для этого пришлось с максимальной точностью расположить четыре первых спутника на орбите — но пока позиционирование возможно в течение максимум двух-трех часов в день.

12 ноября в 16: 38 по московскому времени над базой Воздушных Сил Gilze-Rijen в Нидерландах четырём спутникам Европейского Космического Агентства впервые удалось определить широту, долготу и высоту, — то есть, отследить местоположение воздушного судна (самолет — Fairchild Metro-II), которое участвовало в тестировании европейской системы спутниковой навигации.

Это — первый раз, когда Европе удалось отследить передвижение воздушного судна, используя только собственную независимую систему навигации.

Создание наземного сегмента: трёх центров управления (GCC), пяти станций контроля за спутниковой группировкой (TTC), 30 контрольных приёмных станций (GSS), 9 ап-линк станций (ULS) для актуализации излучаемых сигналов.

В целом, наземный сегмент Галилео для фазы орбитальной проверки (ФОП) будет включать 18 сенсорных станций, 5 аплинковых, 2 блока телеметрии, трекинга и команд, а также 2 центра управления Галилео (ЦУГ). Центры управления будут расположены в Фучино (Италия) и Оберпфаффенхофене (Германия). Данные, собранные сенсорными станциями, будут передаваться в ЦУГи, где они будут обработаны управлением миссии для того, чтобы определить данные, которые в дальнейшем будут отправлены обратно на спутники через аплинковые станции.

Пресс-служба Европейского космического агентства ESA сообщила, что 27 января 2010 года в Европейском центре космических исследований и технологий в городе Нордвейк (Нидерланды) состоялась церемония подписания первых трёх контрактов, обеспечивающих полномасштабное развёртывание группировки Galileo.

Вывод на орбиту спутниковой группировки. Компания Thales Alenia Space (Италия) обеспечит системную подготовку Galileo, компания OHB-System AG (Германия) произведёт (совместно с британской SSTL) спутники первой очереди системы. Первый спутник должен быть готов к июлю 2012 года, впоследствии каждые три месяца должны поставляться очередные два аппарата, объём заказа составляет 566 млн евро.

Первые виды услуг должны быть представлены в 2014 году, все виды служб — не раньше 2016 года. Общая стоимость проекта на данном этапе — 3, 4 млрд евро.

Всемирная сеть станций Galileo будет контролироваться Центром управления, находящимся в Фучино (Италия). Поправки в сигнал определения координат спутниками будут вноситься через каждые 100 минут или даже меньше.

Уже смонтированы и готовы к работе станции слежения и корректировки точности спутникового сигнала в итальянском Фучино, в Куру Французской Гвианы, в норвежском Шпицбергене. А также в антарктическом Тролле, на островах Реюньон и Кергелен в Индийском океане, в Новой Каледонии Тихого океана. Все они связаны с двумя центрами управления Galileo: Фучино отвечает за навигационные услуги, тестирование и сдачу GMAT, а Оберпфаффенхофен отвечает за спутники.

Четвертый этап

Четвёртый этап проекта запущен с 2014 года, стоимость — примерно 220 млн евро в год.К 2015 году на орбиту будут выведены ещё 14 спутников, остальные — к 2020 году.

Благодаря доступу к точному сигналу в двух частотных диапазонах, клиенты Галилео получат информацию о своем местоположении с точностью 4 м в горизонтальной плоскости и 8 м в вертикальной при доверительном интервале 0, 95.

Для максимальной синхронизации спутники Galileo оснащены сверхточными атомными часами на рубидии-87 с максимальной ошибкой до одной секунды за три миллиона лет, что соответствует навигационной неточности, не превышающей 30 см при одновременном приеме сигнала от восьми—десяти спутников.

22 августа 2014 года навигационные спутники Galileo были запущены с космодрома Куру (Французская Гвиана). Затем, 23 августа 2014 года, дальнейший вывод спутников на нецелевую орбиту прошел неудачно, что было вызвано ошибками в ориентации разгонного блока «Фрегат-МТ» (разработчик и производитель «Фрегатов» — подмосковный НПО имени Лавочкина).

Первый после 7-месячного перерыва запуск европейских навигационных спутников Galileo запланирован на 26 марта 2015 года. Пуск будет произведен с помощью российской ракеты-носителя «Союз-СТ-Б» с космодрома Куру. 11 сентября из Гвианского космического центра (ГКЦ, Французская Гвиана). 17 декабря успешно завершился пуск ракеты «Союз-СТ-Б» с космическими аппаратами Galileo FOC M4, которая стартовала из Гвианского космического центра.

Службы

Заключение

Спутниковая радионавигационная система Galileo представляет собой уникальный глобальный проект системы массового обслуживания XXI века. Её параметры без преувеличения можно назвать выдающимися. В перспективе комбинированный приёмник пользователя, принимающий и дешифрирующий сигналы трёх независимых СРНС Galileo, GPS и ГЛОНАСС, получает техническую 5 возможность одновременно наблюдать и использовать для местоопределения и навигации более 30 НКА разных систем без потери реальной способности вычисления координат в любых условиях затенения горизонта в городах, горных и лесных массивах.

Список литературы

1. http: //dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1430698

2. http: //gps-club.ru/gps_think/detail.php? ID=2032

3. https: //ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BE_(%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8)

4. https: //habrahabr.ru/company/promwad/blog/202722/