Laboratori de navegació que explora el futur de Galileu i més enllà

José Antonio Garcia Molina, responsable de la secció de Sistemes i Tècniques de Radionavegació de l’ESA, explica: “El Nav Lab ha estat fonamental per al disseny i desenvolupament de la Primera Generació de Galileo i és un element clau per a les activitats de Segona Generació de Galileo en curs. Actualment estem desenvolupant i avaluant receptors d’usuari de prova per a aquesta propera generació de satèl·lits, de manera que hem de simular els nous senyals i serveis per als quals s’estan dissenyant, amb senyals terrestres de 6G i més enllà de proporcionar cobertura de seguretat.

Paolo Crosta, al capdavant de la secció de Segment d’usuaris comercials i Validació de Sistemes de Navegació de l’ESA, afegeix: “El mateix enfocament era essencial amb Galileo First Generation. Vam començar a provar els nostres primers receptors molts anys abans que la constel·lació estigués al seu lloc, perquè necessitàvem una manera d’explorar els beneficis que aportarien un cop estiguessin al seu lloc”.

Des del laboratori de navegació de l’ESA fins al vostre telèfon intel·ligent

de l’ESA Laboratori de navegació es troba en un racó de l’ESA ESTEC centre tècnic als Països Baixos. El seu terrat és un bosc d’antenes, que realitza un seguiment en temps real de totes les constel·lacions de la navegació per satèl·lit del món: no només el Galileo d’Europa sinó el GPS dels EUA, el Beidou de la Xina i el Glonass rus. Fins i tot els satèl·lits del sistema regional de satèl·lits Quasi Zenith del Japó, que s’acosten des de l’altre costat del món, es poden seguir.

El laboratori sovint ha fet història de la navegació per satèl·lit, com el lloc de la primera correcció de posicionament de Galileo el 12 de març de 2013 i, més recentment, la inicial correcció de Galileo autenticada i primer Correcció d’alta precisió de Galileo – validar un enfocament basat en l’actualització contínua de les correccions de posicionament incrustades dins del senyal Galileo.

A més, en aquests dies el paper del Nav Lab va més enllà del propi Galileo per preparar noves missions de navegació de l’ESA, inclosa la nova Constel·lació demostradora orbital LEO-PNTi la Programa a la llum de la lluna per estendre els serveis de telecomunicacions i navegació a la Lluna.

Al mateix temps, l’equip ha estat supervisant el rendiment de Galileo de manera sistemàtica durant l’última dècada, paral·lelament a la Centre de referència Galileo al costat, gestionat per l’Agència de la UE per al Programa Espacial, EUSPA – Operador de Galileo.

L’equip ha estat capaç de demostrar una millora constant al llarg dels anys en el rendiment de posicionament a mesura que s’hi van afegir nous satèl·lits, estacions terrestres i perfeccionaments al sistema: des d’un posicionament horitzontal de 10-15 m el 2013 fins a una precisió a nivell de metre avui en entorns difícils com ara paisatges urbans.

Nav Lab sobre rodes

“Podem provar una àmplia gamma de casos d’usuari”, explica l’enginyer de radiofreqüència Michelangelo Albertazzi. “Tenim un parell de furgonetes mòbils per a proves de vehicles, normalment per circular entre aquí i el centre de Rotterdam, així com una plataforma de drons i una motxilla per a vianants. Un dels punts forts del laboratori és la seva versatilitat”.

La capacitat de monitorització del laboratori també s’estén per tot el món, amb la seva instal·lació de monitorització de cronometratge i geodèsica que supervisa una xarxa global d’estacions de sensors per a una comprovació independent del rendiment del sistema global de navegació per satèl·lit (GNSS): l’avaluació adequada dels serveis de navegació per satèl·lit requereix un coneixement autoritzat dels satèl·lits d’origen. ells mateixos.

Els telèfons intel·ligents troben el seu camí

Pel costat de l’usuari, avui hi ha quatre mil milions de telèfons intel·ligents compatibles amb Galileo en úsi el Nav Lab va tenir un paper fonamental per fer-ho possible.

“A partir del 2013, en cooperació amb el que avui és EUSPA, vam començar a realitzar avaluacions de la compatibilitat Galileo dels receptors GNSS de mercat massiu”, afegeix Paolo.

“Aquesta tasca s’estén fins avui, compartida amb la Unió Europea Centre Comú de Recerca a Itàlia. Aquesta interacció és valuosa per a ambdues parts; els fabricants tenen una manera d’avaluar el seu rendiment respecte als competidors, mentre que hem obtingut informació sobre les prioritats comercials. Per exemple, la importància que donen a aconseguir una solució inicial ràpida, que va inspirar el recent Millora d’I/NAV Galileo.”

El seu paper va donar al laboratori un seient de primera línia per a l’adopció del mercat massiu de Galileo. La Comissió Europea va posar a disposició els serveis inicials de Galileo a finals de 2016, després del qual el progrés va ser ràpid. “El primer telèfon compatible amb Galileo va ser el telèfon intel·ligent BQ d’Espanya; encara en tenim un aquí. Galileo va oferir senyals de doble freqüència des del principi, que es va convertir en un gran impulsor, perquè el GPS no tenia prou satèl·lits de doble freqüència per si mateix perquè valgués la pena”.

L’ús de les dues freqüències ajuda a reduir els camins múltiples (errors deguts als senyals reflectits a les zones urbanitzades), així com a compensar les interferències de la ionosfera, la capa elèctricament activa de l’atmosfera terrestre. Després de nombrosos models d’Android, Apple va llançar els seus primers telèfons intel·ligents GNSS de doble freqüència, l’iPhone 14 Pro i Pro Max, la tardor passada.

Com a reflex del paper fonamental del Nav Lab en la navegació europea, ara s’està duent a terme un pla d’expansió que duplicarà la seva superfície total.

Sobre Galileu

Galileo és actualment el sistema de navegació per satèl·lit més precís del món, donant servei a prop de quatre mil milions d’usuaris a tot el món des que va entrar a Initial Services. Tots els telèfons intel·ligents venuts al Mercat Únic Europeu estan garantits ara compatibles amb Galileo. A més, Galileo està marcant la diferència en els camps del ferrocarril, el marítim, l’agricultura, els serveis de cronometratge financer i les operacions de rescat.

Galileo és un dels programes emblemàtics del Programa Espacial de la UE, gestionat i finançat per la Unió Europea. Des dels seus inicis, l’ESA lidera el disseny i desenvolupament dels sistemes espacials i terrestres, així com l’adquisició de llançaments. EUSPA (l’Agència de la UE per al Programa Espacial) actua com a proveïdor de serveis de Galileo, supervisant el mercat i les necessitats d’aplicacions i tancant el bucle amb els usuaris.

Per a més informació sobre Galileu: https://www.usegalileo.eu/EN/.