GIOVE ([ˈDʒɔːve] ), o Galileo In-Orbit Validation Element , es el nombre de dos satélites construidos para la Agencia Espacial Europea (ESA) para probar tecnología en órbita para el sistema de posicionamiento Galileo . [1]
Giove es la palabra italiana para "Júpiter". El nombre fue elegido como un homenaje a Galileo Galilei , quien descubrió los primeros cuatro satélites naturales de Júpiter , y luego descubrió que podrían usarse como un reloj universal para obtener la longitud de un punto en la superficie de la Tierra .
Los satélites GIOVE son operados por el segmento de la Misión GIOVE [2] [3] ( GIOVE-M ) en el marco de la mitigación de riesgos para la Validación en Órbita (IOV) del sistema de posicionamiento Galileo .
Propósito
Estos satélites de validación se conocían anteriormente como Galileo System Testbed (GSTB) versión 2 (GSTB-V2) . En 2004, el proyecto del banco de pruebas del sistema Galileo versión 1 (GSTB-V1) validó los algoritmos en tierra para la determinación de órbitas y la sincronización de tiempo (OD&TS). Este proyecto, dirigido por la ESA y las industrias europeas de navegación por satélite , ha proporcionado a la industria conocimientos fundamentales para desarrollar el segmento de misión del sistema de posicionamiento Galileo . [4]
Los satélites GIOVE transmitían señales de rango multifrecuencia equivalentes a las señales del futuro Galileo : L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a, E5b. El objetivo principal de la misión GIOVE era probar y validar la recepción y el rendimiento de modulaciones de código novedosas diseñadas para Galileo, incluidas nuevas señales basadas en el uso de la técnica BOC ( Binary Offset Carrier ), en particular la señal E5AltBOC de alto rendimiento.
Satélites
GIOVE-A
Anteriormente conocido como GSTB-V2 / A , este satélite fue construido por Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL).
Su misión tiene el objetivo principal de reclamar las frecuencias asignadas a Galileo por la UIT . Tiene dos cadenas de generación de señales Galileo desarrolladas de forma independiente y también prueba el diseño de dos relojes atómicos de rubidio a bordo y las características orbitales de la órbita circular intermedia para futuros satélites.
GIOVE-A es la primera nave espacial cuyo diseño se basa en el nuevo bus de satélite de la plataforma de minisatélites geoestacionarios (GMP) de SSTL, destinado a la órbita geoestacionaria . GIOVE-A es también el primer satélite de SSTL fuera de la órbita terrestre baja , que opera en órbita terrestre media ), y es el primer satélite de SSTL en utilizar paneles solares desplegables de seguimiento solar. Los satélites SSTL anteriores utilizan paneles solares montados en el cuerpo, que generan menos energía por unidad de área ya que no miran directamente al Sol.
Lanzado el 28 de diciembre de 2005
Fue lanzado a las 05:19 UTC el 28 de diciembre de 2005 en un Soyuz-FG / Fregat desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán .
Primeras transmisiones de Galileo
Comenzó a comunicarse según lo planeado a las 09:01 UTC mientras rodeaba la Tierra a una altura de 23,222 km. El satélite transmitió con éxito sus primeras señales de navegación a las 17:25 GMT del 12 de enero de 2006. Estas señales se recibieron en el Observatorio Chilbolton en Hampshire , Reino Unido y en la estación de la ESA en Redu en Bélgica . Los equipos de SSTL y ESA han medido la señal generada por GIOVE-A para asegurarse de que cumple con los requisitos de reserva y asignación de presentación de frecuencias para la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), un proceso que debía completarse en junio de 2006.
Detalles técnicos
La señal GIOVE-A en el espacio es completamente representativa de la señal de Galileo desde el punto de vista de las frecuencias y modulaciones, las tasas de chip y las tasas de datos. Sin embargo, GIOVE-A solo puede transmitir en dos bandas de frecuencia a la vez (es decir, L1 + E5 o L1 + E6).
Los códigos GIOVE-A son diferentes de los códigos Galileo . El mensaje de navegación de GIOVE-A no es representativo desde el punto de vista de la estructura y el contenido (solo propósito de demostración). La generación de medidas de pseudodistancia y el análisis detallado del ruido de seguimiento y el rendimiento de trayectorias múltiples de las señales de telemetría GIOVE-A se han realizado con el uso del GETR (Galileo Experimental Test Receiver) diseñado por Septentrio . [5]
Ha habido cierta controversia pública sobre la naturaleza de código abierto de algunos de los códigos de ruido pseudoaleatorio (PRN). [6] A principios de 2006, los investigadores de Cornell monitorearon la señal GIOVE-A y extrajeron los códigos PRN. Los métodos utilizados y los códigos encontrados se publicaron en la edición de junio de 2006 de GPS World . La ESA ha hecho públicos los códigos. [7]
Jubilación
GIOVE A fue retirado (pero no dado de baja) el 30 de junio de 2012, después de haber sido elevado en altitud para dar paso a un satélite operativo. Permanece bajo el mando de SSTL. [8]
GIOVE-B
GIOVE-B (anteriormente llamado GSTB-V2 / B ), tiene una misión similar, pero ha mejorado enormemente el hardware de generación de señales.
Fue construido originalmente por el consorcio de satélites European Satellite Navigation Industries , pero tras la reorganización del proyecto en 2007, la responsabilidad del contratista principal del satélite pasó a Astrium .
GIOVE-B también tiene objetivos de caracterización del entorno MEO, así como objetivos de experimentación de señales en el espacio y receptores. GIOVE-B lleva tres relojes atómicos : dos estándares de rubidio y el primer máser de hidrógeno pasivo calificado para el espacio .
Lanzado el 27 de abril de 2008
El lanzamiento se retrasó debido a varios problemas técnicos, [9] y tuvo lugar el 27 de abril de 2008 a las 04:16 hora de Baikonur (22:16 UTC del sábado) a bordo de un cohete Soyuz-FG / Fregat proporcionado por Starsem . La etapa Fregat se encendió tres veces para poner el satélite en órbita. [10] Giove-B alcanzó su órbita proyectada después de las 02:00 UTC y desplegó con éxito sus paneles solares. [11]
GIOVE-B comenzó a transmitir señales de navegación el 7 de mayo de 2008. La recepción de las señales por receptores GETR y otros medios ha sido confirmada en algunas instalaciones de la ESA. [12]
Detalles técnicos
Según la ESA, este es "un paso verdaderamente histórico para la navegación por satélite, ya que GIOVE-B está ahora, por primera vez, transmitiendo la señal común GPS-Galileo utilizando una forma de onda optimizada específica, MBOC (portadora de desplazamiento binario multiplexado), de acuerdo con el acuerdo elaborado en julio de 2007 por la UE y los EE.UU. para sus respectivos sistemas, Galileo y el futuro GPS III ".
“ Ahora, con GIOVE-B transmitiendo su señal de alta precisión en el espacio, tenemos una representación real de lo que Galileo ofrecerá para proporcionar los servicios de posicionamiento por satélite más avanzados, al tiempo que garantiza la compatibilidad e interoperabilidad con GPS ”, dijo el Gerente de Proyecto Galileo de la ESA, Javier Benedicto.
Después del lanzamiento, las primeras operaciones en órbita y la puesta en servicio de la plataforma, la carga útil de navegación de GIOVE-B se encendió y la transmisión de señales comenzó el 7 de mayo y ahora se está verificando la calidad de estas señales. Varias instalaciones están involucradas en este proceso, incluido el Centro de Control GIOVE-B en las instalaciones de Telespazio en Fucino, Italia, el Centro de Procesamiento Galileo en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA, en los Países Bajos, la estación terrestre de la ESA en Redu, Bélgica y el Observatorio Chilbolton del Laboratorio Rutherford Appleton (RAL) en el Reino Unido.
La antena de 25 metros de Chilbolton permite analizar las características de las señales GIOVE-B con gran precisión y verificar que se ajustan a las especificaciones de diseño del sistema Galileo. Cada vez que el satélite es visible desde Redu y Chilbolton, las grandes antenas se activan y rastrean el satélite. GIOVE-B está orbitando a una altitud de 23 173 kilómetros, haciendo un viaje completo alrededor de la Tierra en 14 horas y 3 minutos.
La calidad de las señales transmitidas por GIOVE-B tendrá una influencia importante en la precisión de la información de posicionamiento que será proporcionada por los receptores de los usuarios en tierra. A bordo, GIOVE-B lleva un reloj atómico de máser de hidrógeno pasivo, que se espera que ofrezca un rendimiento de estabilidad sin precedentes.
La calidad de la señal puede verse afectada por el entorno del satélite en su órbita y por la ruta de propagación de las señales que viajan desde el espacio hasta la tierra. Además, las señales de satélite no deben crear interferencias con los servicios que operan en bandas de frecuencia adyacentes, y esto también se está comprobando.
Los equipos de Galileo dentro de la ESA y la industria tienen los medios para observar y registrar el espectro de las señales transmitidas por GIOVE-B en tiempo real. Se realizan varias mediciones relacionadas con la potencia de la señal transmitida, la frecuencia central y el ancho de banda, así como el formato de las señales de navegación generadas a bordo. Esto permite el análisis de las transmisiones por satélite en las tres bandas de frecuencia reservadas para ello.
La misión GIOVE-B también representa una oportunidad para validar tecnologías satelitales críticas en órbita, caracterizar el entorno de radiación de la órbita terrestre media (MEO) y probar un elemento clave del futuro sistema Galileo: los receptores de usuario.
Jubilación
GIOVE B fue retirado (pero no dado de baja) el 23 de julio de 2012.
GIOVE-A2
Con los retrasos de GIOVE-B, la Agencia Espacial Europea volvió a contratar con SSTL un segundo satélite, para garantizar que el programa Galileo continúe sin interrupciones que puedan provocar la pérdida de asignaciones de frecuencia. [13] La construcción de GIOVE-A2 se terminó debido al exitoso lanzamiento y operación en órbita de GIOVE-B.
Segmento de misión
El segmento Misión GIOVE , o GIOVE-M , es el nombre de un proyecto dedicado a la explotación y experimentación de los satélites GIOVE. [14] La misión GIOVE estaba destinada a garantizar la mitigación del riesgo de la fase de validación en órbita (IOV) del sistema de posicionamiento Galileo .
Historia de la misión GIOVE
El Segmento de Misión GIOVE comenzó en octubre de 2005 con el propósito de proporcionar resultados experimentales basados en datos reales que se utilizarán para mitigar el riesgo en toda la fase general de Validación en órbita de Galileo (IOV) del sistema de posicionamiento Galileo .
La infraestructura del segmento de la Misión GIOVE se basó en la evolución de la infraestructura del banco de pruebas del sistema Galileo Versión 1 (GSTB-V1) concebida para procesar datos de los satélites GIOVE-A y GIOVE-B. [15] El segmento de la Misión GIOVE estaba compuesto por una instalación de procesamiento central llamada Centro de Procesamiento Giove (GPC) y una red de trece Estaciones de Sensores Giove experimentales (GESS).
Los principales objetivos de la experimentación del Segmento de Misión GIOVE fueron en las áreas de:
- Caracterización del reloj a bordo
- Generación de mensajes de navegación
- Modelado de órbitas
Referencias
- ^ Primeros satélites Galileo llamados 'GIOVE' , comunicado de prensa de la ESA, 9 de marzo de 2005.
- ^ Infraestructura central de la misión GIOVE , comunicado de prensa de la ESA, 26 de febrero de 2007.
- ^ Un año de señales de Galileo; Se abre un nuevo sitio web , comunicado de prensa de la ESA, 12 de enero de 2007.
- ^ La experimentación de la versión 1 del banco de pruebas del sistema Galileo ya está completa , comunicado de prensa de la ESA, 7 de enero de 2005
- ^ A.Simsky y col. Rendimiento de seguimiento y trayectorias múltiples de señales de distancia de Galileo transmitidas por GIOVE-A Archivado el 10 de agosto de 2012 en Wayback Machine , Actas de ION GNSS 2007
- ^ Descubriendo la verdad detrás de las señales de GIOVE-A Archivado el29 de octubre de 2006en la Wayback Machine , comunicado de prensa de SSTL, 18 de julio de 2006.
- ^ Señal de navegación GIOVE-A disponible para los usuarios , comunicado de prensa de la ESA, 2 de marzo de 2007.
- ↑ Galileo pathfinder GIOVE-A se retira , 9 de julio de 2012
- ↑ Giove B Launch Slips to Early 2007 , Peter de Selding, Space News, 1 de septiembre de 2006.
- ^ "Starsem lanza con éxito el segundo satélite de navegación de Europa" . Arianespace. 2008-04-27. Archivado desde el original el 2 de junio de 2008.
- ^ afp.google.com, segundo satélite de prueba para Galileo lanzado, alcanza la órbita. Archivado 2008-05-02 en Wayback Machine.
- ^ ESA - Lanzamiento de GIOVE-B - GIOVE-B transmitiendo sus primeras señales
- ^ GIOVE-A2 para asegurar el programa Galileo , comunicado de prensa de la Agencia Espacial Europea, 5 de marzo de 2007.
- ^ Infraestructura central de la misión GIOVE , comunicado de prensa de la ESA, 26 de febrero de 2007.
- ^ Arquitectura del sistema GIOVE Archivado el 24 de marzo de 2007 en Wayback Machine , sitio web de GIOVE.
enlaces externos
- Páginas de lanzamiento de ESA GIOVE-B
- Sitio web del Centro de procesamiento de misiones GIOVE
- Descripción eoPortal de GIOVE
- blog del lanzamiento de GIOVE-A y comunicados de prensa de Ballard Communications Management, utilizados por SSTL.
- Documentos técnicos sobre las misiones GIOVE-A y B
- Centro de procesamiento de misiones GIOVE - Sitio web
- Descripción eoPortal de GIOVE