Nou servei Galileo configurat per oferir una precisió de 20 cm

Després de mesos de proves per part dels enginyers de l’ESA al ESTEC centre tècnic dels Països Baixos, el servei d’alta precisió (HAS) de Galileo es va declarar oficialment disponible per als usuaris a la Conferència Espacial Europea avui a Brussel·les, Bèlgica.

“Galileo no està parat”, remarca Javier Benedicto, director de navegació de l’ESA. “Aquest nou servei d’alta precisió ofereix una nova dimensió de precisió a tothom que ho necessiti, mentre que l’autenticació de missatges de navegació del servei obert, que ja està disponible, permet als usuaris autenticar els senyals de Galileo mentre en fan ús, per minimitzar qualsevol risc de falsificació. I un missatge d’integritat millorat del senyal llançat l’any passat redueix el temps per a la primera reparació alhora que millora la robustesa general de Galileo.

“La funció de l’ESA és supervisar aquestes actualitzacions fonamentals del sistema Galileo, treballant conjuntament amb el proveïdor de serveis de Galileo. EUSPA, l’Agència de la UE per al Programa Espacial, i el seu propietari, la Unió Europea. Més millores del servei arribaran amb el llançament dels satèl·lits Galileo restants, seguits a finals d’aquesta dècada Galileu segona generació.”

El nou missatge de correcció HAS està incrustat a la banda “E6” del senyal Galileo, normalment no s’accedeix a través de telèfons intel·ligents i altres productes de mercat massiu, sinó només a través de receptors de gamma alta. Tanmateix, aquest missatge també s’està posant a disposició a través d’Internet, obre la perspectiva d’una adopció més àmplia per part dels dispositius connectats i el seu desenvolupament en l’estàndard del servei obert en els propers anys.

Ja és el millor del món

El sistema Galileo d’Europa, que inclou una constel·lació de 28 satèl·lits fins ara i un segment terrestre mundial, ja és el servei de navegació per satèl·lit més precís del món, amb el seu servei obert que ofereix una precisió a escala metre. La Unió Europea i l’ESA es van associar per desenvolupar Galileo, amb l’ESA com a autoritat tècnica; aquest any l’Agència celebra el 30è aniversari de la seva primera investigació de navegació per satèl·lit.

EUSPA té com a objectiu tel seu nou servei Galileo cap a les aplicacions actuals d’alta precisió com l’agricultura de precisió, la prospecció de recursos, les prospeccions terrestres i hidrogràfiques, així com els sectors emergents com la robòtica, la conducció autònoma d’automòbils, trens, vaixells i drons i jocs i màrqueting de realitat augmentada, fins i tot el vol de formació de satèl·lits.

“Amb aquest nou servei d’alta precisió, Galileo es converteix en la primera constel·lació capaç de proporcionar un servei d’alta precisió a nivell mundial i directament a través del senyal a l’espai i a través d’Internet”, comenta Rodrigo da Costa, director executiu d’EUSPA. “Aquesta nova característica per a Galileo fomentarà la innovació en molts sectors aigües avall”.

Mantenir Galileu en el bon camí

El principi bàsic darrere de Galileo és senzill. Els satèl·lits de l’espai transmeten senyals que incorporen una mesura de temps molt precisa, exacta d’unes mil·milionèsimes de segon. Un receptor capta els senyals de quatre (o més) satèl·lits Galileo i mesura el temps que triga cada senyal a arribar-hi. A continuació, converteix aquests valors de temps en distància multiplicant les xifres per la velocitat de la llum. Aleshores, el receptor creua les distàncies de tots els satèl·lits per identificar-ne la ubicació a (o per sobre) la superfície terrestre.

Però a la pràctica, tant les òrbites dels mateixos satèl·lits com els rellotges atòmics a bord que mantenen el temps dels senyals són propensos a la deriva. I els senyals poden experimentar diferents nivells de retard lleuger a causa de la interferència de la “ionosfera”, un segment elèctricament actiu de l’atmosfera terrestre.

Així, per mantenir el sistema en bon camí, una xarxa global d’Estacions de Sensors Galileo realitza un seguiment continu dels satèl·lits i els seus senyals. Les seves dades s’utilitzen per compilar un conjunt de correccions que després s’enllacen als satèl·lits Galileo per incorporar-los als seus senyals de navegació cada 100 minuts aproximadament.

Penseu en Galileo com un únic rellotge a escala planetària, dissenyat per ser prou precís com per identificar i ressaltar els errors que s’acumulen amb el temps.

Correccions més ràpides per a una precisió més nítida

El nou HAS millora encara més aquest rendiment mitjançant l’ús d’un generador de dades d’alta precisió basat al Centre de control Galileo a Fucino, Itàlia, generant correccions addicionals per a Galileo i els satèl·lits GPS dels EUA. Aquestes correccions es transmeten després a receptors compatibles en temps real a través del senyal del satèl·lit Galileo, compilat en un sol missatge de 448 bits per segon, una capacitat única del forma de senyal de Galileo curosament dissenyada.

“En comparació amb el servei obert de Galileo, les correccions estan disponibles molt ràpidament i amb molta freqüència, amb una actualització per a òrbites de satèl·lit cada 30 segons i per a rellotges de satèl·lit cada 10 segons”, explica l’enginyer de rendiment del sistema Galileo de l’ESA Daniel Blonksi. “I el missatge de correcció HAS està dissenyat de manera que els receptors adequats es puguin beneficiar de l’emissió de diversos satèl·lits, per reconstruir el missatge general molt ràpidament”.

Es preveu que el nou servei d’alta precisió tingui dos nivells de servei. El nivell de servei 1, ja disponible, corregeix els errors de l’òrbita i el rellotge dels satèl·lits, així com els “biaixos” interns del senyal únics de cada satèl·lit de la constel·lació que, un cop coneguts, poden permetre una precisió encara més alta mitjançant comparacions directes de la seva fase de senyal.

El nivell de servei 2, destinat al desplegament a tot Europa, les combinarà amb correccions ionosfèriques addicionals, fetes possibles gràcies a l’ús d’estacions terrestres addicionals per a les quals l’ESA està preparant les actualitzacions d’infraestructura necessàries.

Sobre Galileu

Galileo és actualment el sistema de navegació per satèl·lit més precís del món, donant servei a més de tres mil milions d’usuaris a tot el món.

La fase de plena capacitat operativa del programa Galileo està gestionada i finançada per la Unió Europea. La Comissió Europea, l’ESA i EUSPA (l’Agència de la UE per al Programa Espacial) han signat un acord pel qual l’ESA actua com a autoritat de disseny i desenvolupament del sistema principal en nom de la Comissió i EUSPA com a responsable d’explotació i operació de Galileo/EGNOS. “Galileo” està registrada com a marca a la base de dades de l’Oficina de Propietat Intel·lectual de la Unió Europea (n° 002742237).