Проект Galileo. Зачем Европе своя навигационная система

Две недели назад, 15 декабря 2016 года, Европейская комиссия ввела в эксплуатацию навигационную систему Galileo. Из-за финансовых трудностей это событие неоднократно переносили. На сегодня в проект уже вложили 5 млрд. евро, а в целом Galileo может обойтись в 10 млрд. евро. Кроме стран Евросоюза в проекте приняли участие Украина, Китай, Израиль и Южная Корея. Также ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии и Малайзии.

Galileo - глобальная система всемирной навигации, созданная Европейским Союзом и Европейским Космическим Агентством. Проект получил свое название в честь известнейшего итальянского астронома Галилео Галилея, мыслителем эпохи Возрождения. Галилей первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел и оказал огромное влияние на всемирную науку своего времени.
Создание европейской системы навигации Galileo началось в 1999 году. Проект сразу предлагался как "мирная" альтернатива американской системе GPS и российской ГЛОНАСС, которые контролируются военными ведомствами этих стран. Для усложнения ориентации противника в случае военных действий сигнал навигации можно было ухудшить настолько, что им просто невозможно было пользоваться. Между тем сегодня без спутниковых данных не может работать не только военная техника, но и спасатели, и даже общественный транспорт.

Официальный старт проекту был дан в 2011-м -ракета-носитель вывела первые два космических аппарата спутниковой группировки Galileo на орбиту высотой 23600 км. Запуск был осуществлен с космодрома Куру (Kourou) во Французской Гвиане.

Сейчас геолокацию обеспечивают 18 космических аппаратов Galileo. Еще 8 будут запущены в течение двух лет, а на финальной стадии проекта орбитальная группировка будет состоять из 30 спутников.

Пока система работает в начальном режиме и иногда использует сигнал спутников американской системы GPS.

Зачем изобретать велосипед

По принципу работы Galileo схожа с американской GPS, китайской Baidu и российской ГЛОНАСС. Для определения местоположения пользователя используется спутниковая группировка на средневысокой орбите и сеть наземных станций. Все приемники сигнала Galileo будут оснащены функцией одновременного получения информации с нескольких навигационных систем. Такое объединение позволит получить более точные координаты, особенно в сложных погодных условиях, а также в городской застройке. При этом и скорость геолокации повысится.

Не стоит забывать, что в случае активных военных действий или политического конфликта соответствующие системы навигации могут быть выведены из эксплуатации. Так что запуск "своей" системы для Евросоюза - вопрос стратегического значения.
Спутники Galileo делают оборот вокруг Земли за 14 ч 4 мин 42 с, а их орбиты расположены в трех плоскостях, наклонённых под углом 56° к экватору. На финальном этапе проекта это обеспечит одновременную видимость как минимум четырех космических аппаратов одновременно из любой точки Земли. Кроме спутниковой группировки, Galileo использует два наземных центра связи. Один недалеко от Мюнхена (Германия), другой в Фучино (Италия). Штаб-квартира европейской системы навигации находится в Праге (Чехия).

Что в имени тебе моем

Одно из главных преимуществ системы - бесплатные услуги навигации. Сигнал во всем мире будет позволять определять местоположение с точностью до одного метра. При этом, "метр" гарантируется даже на широте Полярного круга, а на более низких широтах точность геолокации может составлять 30 см. Это превышает точность всех конкурирующих навигационных систем. При создании Galileo особое внимание уделялось тестированию покрытия и улучшению качества геолокации в условиях городской застройки.

За отдельную плату пользователям будет предоставляться кодированный сигнал. Он повысит точность определения местоположения до фантастического "одного сантиметра". При этом предлагается гибкая система оплаты. Такая точность потребуется в сельском хозяйстве, а также для функции "автопилот" на ультрасовременных автомобилях.

В авиации и судоходстве могут быть использованы двухдиапазонные приемники. Это позволит в случае понижения точности геолокации (помехи, плохие погодные условия) сразу использовать дополнительные данные и не терять точность.

Для строго контролируемого круга абонентов предусмотрен отдельный кодированный и высокозащищенный сигнал - его невозможно симулировать или подделать. Такая опция предназначена для полиции, береговой охраны, спецслужб и армии, а также на случай чрезвычайных ситуаций.

В 2008 году парламент ЕС принял резолюцию "Значение космоса для безопасности Европы", согласно которой допускается использование спутниковой навигации для военных операций, проводимых в рамках европейской политики безопасности. Таким образом, хоть система Galileo и не контролируется национальными военными ведомствами, ее можно использовать в военных целях.

Служба спасения

Система приема и геолокации сигналов бедствия Galileo дополнит, а затем и заменит существующую международную поисково-спасательную систему Коспас-Сарсат. В европейской системе навигации предлагается более уверенный прием сигнала ввиду лучшего расположения спутников Galileo. Спутники моментально передадут сигнал бедствия с передатчика или радиомаяка в Координационный центр обеспечения безопасности, который приступит к поисковым операциям.

Уникальной возможностью Galileo является обратный канал. После того, как спасательные службы определят координаты бедствия, на маяк будет отправлен подтверждающий сигнал. Эта функция -серьезное улучшение по сравнению с существующими системами оповещения.

Система спасения разработана в соответствии с директивами Международной морской организации (IMO) и должна быть включена в Глобальную морскую систему связи при бедствиях и для обеспечения безопасности мореплавания (ГМССБ).

Самым важным элементом спутниковых систем навигации являются сверхточные часы, которыми должны быть оснащены как наземные станции, так и спутники орбитальной группировки. Для максимально высокой точности позиционирования в каждом из спутников Galileo использовано несколько атомных часов с уникальной погрешностью. Допустимое отставание или опережение - всего одна секунда на три миллиона лет.

На данном этапе система Galileo работает в ограниченном режиме. За время, отведенное на запуск остальных спутников, на рынке появятся смартфоны, планшеты, навигаторы и другие устройства, которые позволят использовать новую систему в полную силу. Производители чипов уже объявили, что европейская система навигации будет использоваться в новых мобильных устройствах на базе Intel, Broadcom, Mediatek, Qualcomm и STM. При этом для многих современных устройств, уже имеющихся на рынке, достаточно будет просто установить новую прошивку.

А если вы настоящий фанат всех новинок и не хотите ждать - испанская компания BQ уже выпустила первый в мире Galileo-смартфон Aquaris X5 Plus.