GIOVE - GIOVE

GIOVE ( [ˈDʒɔːve] ), o Galileo In-Orbit Validation Element , è il nome di due satelliti costruiti per l' Agenzia spaziale europea (ESA) per testare la tecnologia in orbita per il sistema di posizionamento Galileo .

Giove è la parola italiana per "Giove". Il nome è stato scelto come un omaggio a Galileo Galilei , che ha scoperto i primi quattro satelliti naturali di Giove , e poi scoperto che potevano essere usati come un universale orologio per ottenere la longitudine di un punto sulla terra superficie s'.

I satelliti GIOVE sono gestiti dal segmento GIOVE Mission ( GIOVE-M ) nell'ambito della mitigazione del rischio per la In Orbit Validation (IOV) del sistema di posizionamento Galileo .

Scopo

Questi satelliti di convalida erano precedentemente noti come Galileo System Testbed (GSTB) versione 2 (GSTB-V2) . Nel 2004 il progetto Galileo System Test Bed Version 1 (GSTB-V1) ha convalidato gli algoritmi a terra per la determinazione dell'orbita e la sincronizzazione temporale (OD&TS). Questo progetto, guidato dall'ESA e dalle industrie europee di navigazione satellitare , ha fornito all'industria le conoscenze fondamentali per sviluppare il segmento di missione del sistema di posizionamento Galileo .

I satelliti GIOVE hanno trasmesso segnali multifrequenza equivalenti ai segnali del futuro Galileo : L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a, E5b. Lo scopo principale della missione GIOVE era testare e validare la ricezione e le prestazioni di nuove modulazioni di codice progettate per Galileo, inclusi nuovi segnali basati sull'uso della tecnica BOC ( Binary Offset Carrier ), in particolare il segnale E5AltBOC ad alte prestazioni.

Satelliti

GIOVE-A

Precedentemente noto come GSTB-V2 / A , questo satellite è stato costruito da Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL).

La sua missione ha l'obiettivo principale di rivendicare le frequenze assegnate a Galileo dalla ITU . Ha due catene di generazione del segnale Galileo sviluppate indipendentemente e testa anche il progetto di due orologi atomici al rubidio a bordo e le caratteristiche orbitali dell'orbita circolare intermedia per i futuri satelliti.

GIOVE-A è il primo veicolo spaziale il cui design è basato sul nuovo bus satellitare Geostationary Minisatellite Platform (GMP) di SSTL, destinato all'orbita geostazionaria . GIOVE-A è anche il primo satellite di SSTL al di fuori dell'orbita terrestre bassa , operante in orbita terrestre media ) ed è il primo satellite di SSTL a utilizzare schiere solari di tracciamento solare dispiegabili. I precedenti satelliti SSTL utilizzano pannelli solari montati sul corpo, che generano meno energia per unità di superficie poiché non sono rivolti direttamente verso il sole.

Lanciato il 28 dicembre 2005

È stato lanciato alle 05:19 UTC il 28 dicembre 2005 su una Soyuz-FG / Fregat dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan .

Prime trasmissioni Galileo

Ha iniziato a comunicare come previsto alle 09:01 UTC mentre girava intorno alla Terra ad un'altezza di 23.222 km. Il satellite ha trasmesso con successo i suoi primi segnali di navigazione alle 17:25 GMT del 12 gennaio 2006. Questi segnali sono stati ricevuti a Chilbolton Osservatorio in Hampshire , Regno Unito e la stazione dell'ESA a Redu in Belgio . I team di SSTL ed ESA hanno misurato il segnale generato da GIOVE-A per garantire che soddisfi i requisiti di assegnazione e prenotazione di archiviazione delle frequenze per l' Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU), un processo che doveva essere completato entro giugno 2006.

Dettagli tecnici

Il segnale GIOVE-A nello spazio è pienamente rappresentativo del segnale Galileo dal punto di vista di frequenze e modulazioni, velocità dei chip e velocità dei dati. Tuttavia, GIOVE-A può trasmettere solo su due bande di frequenza alla volta (cioè L1 + E5 o L1 + E6).

I codici GIOVE-A sono diversi dai codici Galileo . Il messaggio di navigazione GIOVE-A non è rappresentativo dal punto di vista della struttura e dei contenuti (scopo solo dimostrativo). La generazione di misure di pseudorange e l'analisi dettagliata del rumore di tracciamento e delle prestazioni multipath dei segnali di range GIOVE-A sono state eseguite con l'utilizzo del GETR (Galileo Experimental Test Receiver) progettato da Septentrio .

Ci sono state alcune polemiche pubbliche sulla natura open source di alcuni dei codici Pseudo-Random Noise (PRN). Nella prima parte del 2006, i ricercatori della Cornell hanno monitorato il segnale GIOVE-A ed hanno estratto i codici PRN. I metodi utilizzati ei codici trovati sono stati pubblicati nel numero di giugno 2006 di GPS World . L'ESA ha ora reso pubblici i codici.

La pensione

GIOVE A è stato ritirato (ma non dismesso) il 30 giugno 2012, dopo essere stato innalzato di quota per far posto a un satellite operativo. Rimane sotto il comando di SSTL.

GIOVE-B

GIOVE-B (precedentemente chiamato GSTB-V2 / B ), ha una missione simile, ma ha notevolmente migliorato l'hardware di generazione del segnale.

È stato originariamente costruito dal consorzio satellitare European Satellite Navigation Industries , ma in seguito alla riorganizzazione del progetto nel 2007, la responsabilità del primo appaltatore satellitare è stata passata ad Astrium .

GIOVE-B ha anche obiettivi di caratterizzazione dell'ambiente MEO, nonché obiettivi di sperimentazione del segnale nello spazio e del ricevitore. GIOVE-B trasporta tre orologi atomici : due standard al rubidio e il primo maser passivo a idrogeno qualificato per lo spazio .

Lanciato il 27 aprile 2008

Il lancio è stato ritardato a causa di vari problemi tecnici ed è avvenuto il 27 aprile 2008 alle 04:16 ora di Baikonur (22:16 UTC sabato) a bordo di un razzo Soyuz-FG / Fregat fornito da Starsem . Lo stadio Fregat è stato acceso tre volte per mettere in orbita il satellite. Giove-B ha raggiunto la sua orbita prevista dopo le 02:00 UTC e ha dispiegato con successo i suoi pannelli solari.

Prime trasmissioni di navigazione Galileo

GIOVE-B ha iniziato a trasmettere i segnali di navigazione il 7 maggio 2008. La ricezione dei segnali da parte dei ricevitori GETR e altri mezzi è stata confermata presso alcune strutture ESA.

Dettagli tecnici

Secondo l'ESA, questo è "un passo veramente storico per la navigazione satellitare poiché GIOVE-B è ora, per la prima volta, trasmettendo il segnale comune GPS-Galileo utilizzando una specifica forma d'onda ottimizzata, MBOC (portante offset binario multiplex), in conformità con l'accordo stipulato nel luglio 2007 dall'UE e dagli USA per i rispettivi sistemi, Galileo e il futuro GPS III ".

" Ora con GIOVE-B che trasmette il suo segnale altamente accurato nello spazio, abbiamo una rappresentazione fedele di ciò che Galileo offrirà per fornire i servizi di posizionamento satellitare più avanzati, garantendo al contempo la compatibilità e l'interoperabilità con il GPS ", ha affermato Javier Benedicto, Project Manager di ESA Galileo.

Dopo il lancio, le prime operazioni in orbita e la messa in servizio della piattaforma, il carico utile di navigazione di GIOVE-B è stato acceso e la trasmissione del segnale è iniziata il 7 maggio e la qualità di questi segnali è ora in fase di controllo. Diverse strutture sono coinvolte in questo processo, tra cui il Centro di controllo GIOVE-B presso le strutture di Telespazio nel Fucino, Italia, il Centro di elaborazione Galileo presso il Centro europeo di ricerca e tecnologia spaziale (ESTEC) dell'ESA, nei Paesi Bassi, la stazione di terra dell'ESA a Redu, Belgio e dall'Osservatorio Chilbolton del Rutherford Appleton Laboratory (RAL) nel Regno Unito.

L'antenna da 25 metri di Chilbolton consente di analizzare con grande accuratezza le caratteristiche dei segnali GIOVE-B e di verificarne la conformità alle specifiche di progetto del sistema Galileo. Ogni volta che il satellite è visibile da Redu e Chilbolton, le grandi antenne vengono attivate e tracciano il satellite. GIOVE-B orbita a un'altitudine di 23.173 chilometri, compiendo un viaggio completo intorno alla Terra in 14 ore e 3 minuti.

La qualità dei segnali trasmessi da GIOVE-B avrà un'influenza importante sulla precisione delle informazioni di posizionamento che verranno fornite dai ricevitori dell'utente a terra. A bordo, GIOVE-B trasporta un orologio atomico maser a idrogeno passivo, che dovrebbe fornire prestazioni di stabilità senza precedenti.

La qualità del segnale può essere influenzata dall'ambiente del satellite nella sua orbita e dal percorso di propagazione dei segnali che viaggiano dallo spazio alla terra. Inoltre, i segnali satellitari non devono creare interferenze con i servizi che operano nelle bande di frequenza adiacenti, e anche questo viene verificato.

I team di Galileo all'interno dell'ESA e dell'industria hanno i mezzi per osservare e registrare lo spettro dei segnali trasmessi da GIOVE-B in tempo reale. Vengono eseguite diverse misurazioni relative alla potenza del segnale trasmesso, alla frequenza centrale e alla larghezza di banda, nonché al formato dei segnali di navigazione generati a bordo. Ciò consente l'analisi delle trasmissioni satellitari nelle tre bande di frequenza ad essa riservate.

La missione GIOVE-B rappresenta anche un'opportunità per convalidare le tecnologie satellitari critiche in orbita, che caratterizzano l'ambiente di radiazione della Medium Earth Orbit (MEO), e per testare un elemento chiave del futuro sistema Galileo: i ricevitori utente.

La pensione

GIOVE B è andato in pensione (ma non dismesso) il 23 luglio 2012.

GIOVE-A2

Con i ritardi di GIOVE-B, l'Agenzia spaziale europea ha nuovamente stipulato un contratto con SSTL per un secondo satellite, per garantire che il programma Galileo continui senza interruzioni che potrebbero portare alla perdita di assegnazioni di frequenza. La costruzione di GIOVE-A2 è stata interrotta a causa del buon esito del lancio e dell'operazione in orbita di GIOVE-B.

Segmento di missione

Il segmento GIOVE Mission , o GIOVE-M , è il nome di un progetto dedicato allo sfruttamento e alla sperimentazione dei satelliti GIOVE. La missione GIOVE aveva lo scopo di garantire la mitigazione del rischio della fase di convalida in orbita (IOV) del sistema di posizionamento Galileo .

GIOVE Storia della missione

Il segmento di missione GIOVE è iniziato nell'ottobre 2005 con lo scopo di fornire risultati sperimentali basati su dati reali da utilizzare per la mitigazione del rischio durante la fase complessiva di convalida in orbita Galileo (IOV) del sistema di posizionamento Galileo .

L'infrastruttura del segmento GIOVE Mission si è basata sull'evoluzione dell'infrastruttura Galileo System Test Bed Version 1 (GSTB-V1) concepita per elaborare i dati dei satelliti GIOVE-A e GIOVE-B. Il segmento della Missione GIOVE era composto da un centro di elaborazione centrale denominato Giove Processing Center (GPC) e da una rete di tredici Giove Sensor Station (GESS) sperimentali.

Gli obiettivi principali della sperimentazione del Segmento di Missione GIOVE erano nelle aree di:

• Caratterizzazione dell'orologio di bordo
• Generazione di messaggi di navigazione
• Modellazione orbitale

Riferimenti

link esterno

• Pagine di lancio di ESA GIOVE-B
• Sito web GIOVE Mission Processing Center
• Descrizione eoPortal di GIOVE
• blog di lancio GIOVE-A e comunicati stampa di Ballard Communications Management, utilizzati da SSTL.
• Articoli tecnici sulle missioni GIOVE-A e B.
• Centro Elaborazione Mission GIOVE - Sito web
• Descrizione eoPortal di GIOVE