Co nam przyniesie system nawigacji satelitarnej Galileo.pdf

Jacek Januszewski

Co nam przyniesie

system nawigacji satelitarnej Galileo?

kacyjnych, a prace nad nim będą stymulować postęp technolo-

giczny w całej Europie.

Budowa systemu Galileo budzi, jak można było się spodzie-

wać, bardzo żywe zainteresowanie na całym świecie, zwłaszcza

w USA. 25 lutego 2004 r., po wielu miesiącach negocjacji, Unia

Europejska i USA zawarły porozumienie o zasadach funkcjonowa-

nia systemu Galileo równolegle z modernizowanym systemem

GPS i warunkach jednoczesnego korzystania z obydwu systemów.

Oficjalnie porozumienie to zostało podpisane w czerwcu 2004 r.

na spotkaniu na szczycie w Irlandii.

Z kolei w 2005 r. budowę systemu przedłużały przede wszyst-

kim spory Niemiec z pozostałymi państwami o przyszły udział

w zyskach z jego eksploatacji. Nasz zachodni sąsiad wręcz zagro-

ził zablokowaniem projektu, jeśli nie dostanie udziałów propor-

cjonalnych do ich nakładów finansowanych z budżetu państwo-

wego. Spory zostały zażegnane dopiero pod koniec 2005 r.

w wyniku mediacji Karela Van Mierta, byłego komisarza Unii

Europejskiej. O ile bowiem centrala systemu Galileo zostanie

zlokalizowana w Tuluzie, zaś jego administracja w Londynie, to

w Niemczech znajdować się będą dwa ośrodki kontroli systemu,

a pozostałe dwa będą we Włoszech i Hiszpanii. Zwiększony też

zostanie udział Niemiec w konsorcjum zajmującym się już samą

budową systemu. Dotychczas w konsorcjum tym przeważały fir-

my z Francji (Thales i Alcatel), Włoch (Finmeccanica), Hiszpanii

(AENA i Hispasat) i Wielkiej Brytanii (Inmarsat), zaś Niemcy re-

prezentowane były jedynie jako udziałowiec niemiecko-francu-

skiego koncernu lotniczo-zbrojeniowego EADS. Od tej pory

w konsorcjum budującym Galileo uczestniczyć też będą firmy

niemieckie, takie jak: T-Systems, Deutschen Zentrum Luft und

Raumfahrt oraz Förderbank Bayern. W budowie uczestniczyć ma-

ją również państwa spoza Unii Europejskiej – Chiny, Indie, Izrael

i Ukraina. Projektem Galileo i ewentualnym w nim udziałem zain-

teresowanych jest też kilka kolejnych państw, i to z całego świata,

takich jak: Argentyna, Australia, Kanada, Korea Południowa, Mek-

syk, Norwegia.

Pod koniec 2005 r. łączne koszty budowy systemu Galileo

szacowano na 3,6 mld euro, z czego Unia Europejska i Europej-

ska Agencja Kosmiczna zainwestowały już 600 mln euro.

Budowa segmentu kosmicznego rozpoczęła się 28 grudnia

2005 r., kiedy to za pomocą rosyjskiej rakiety Sojuz z bazy Bajko-

nur w Kazachstanie został wystrzelony pierwszy testowy satelita

systemu o nazwie Giove A. Start ten miał miejsce niejako w ostat-

nim momencie, gdyż w pierwszej połowie 2006 r. upływa termin

przydziału przez Międzynarodową Unię Telekomunikacyjną ( Inter-

national Telecommunication Union – ITU) określonych pasm czę-

stotliwości dla systemu Galileo. W kilka miesięcy później z tej

samej bazy zostanie wystrzelony kolejny satelita – Giove B. Zada-

niem tych satelitów będzie przetestowanie funkcjonowania w wa-

runkach rzeczywistych ich najważniejszych elementów, czyli ato-

mowych wzorców czasu i parametrów wszystkich emitowanych

sygnałów.

W tej sytuacji państwa Unii Europejskiej zaczęły coraz bardziej

się skłaniać do budowy własnego systemu, który z jednej strony

zapewniałby dokładność co najmniej nie gorszą od nominalnej

w przypadku systemów GPS i GLONASS, z drugiej zaś stworzony

przez instytucje cywilne pozostawał nieprzerwanie pod ich kon-

trolą. W opublikowanym 10 lutego 1999 r. przez Komisję Euro-

pejską dokumencie Zaangażowanie Europy w nową generację sa-

telitarnych usług nawigacyjnych określono główne założenia tego

przedsięwzięcia. Pierwsza faza prac, zwana fazą definicji, rozpo-

częła się 19 lipca 1999 r., zaś zakończyła 22 listopada 2000 r.

Prac nad nowym systemem nie przerwano także po usunięciu

2 maja 2000 r. zakłócenia SA w systemie GPS, kiedy to dokład-

ność określanej za jego pomocą pozycji zwiększyła się kilkakrot-

nie (ze wspomnianych 100 do kilkunastu metrów). W Europie co-

raz częściej zaczęto jednak zadawać sobie inne pytanie – po co

budować za kilka miliardów euro nowy system, skoro GPS już ist-

nieje, dostępny jest dla wszystkich i przez swoje liczne wersje

i odmiany różnicowe spełnia wymogi dokładnościowe zdecydo-

wanej większości użytkowników?

Mimo to 26 marca 2002 r. ministrowie transportu 15 państw

Unii Europejskiej podjęli ostateczną decyzję o sfinansowaniu

budowy nowego nawigacyjnego systemu satelitarnego Galileo.

Rozpoczęła się druga faza budowy, zwana fazą wdrażania. Tym-

czasem jeszcze w grudniu 2001 r. istniały bardzo poważne wąt-

pliwości, czy system ów w ogóle powstanie, gdyż państwa scep-

tycznie odnoszące się do tego projektu, takie jak Wielka Brytania,

Niemcy i Holandia, konsekwentnie odmawiały przekazywania na

program pieniędzy z funduszy publicznych. Ostatecznie jednak

zwolennikom projektu, zwłaszcza Francji, udało się przekonać

oponentów, że budowa systemu Galileo ma ekonomiczny sens,

nakręci koniunkturę w sektorze high-tech i usługach telekomuni-

1-2 /2006

Połowa lat 90. XX w. to okres dynamicznego rozwoju na-

wigacyjnych systemów satelitarnych. 17 lipca 1995 r. zo-

staje oficjalnie oddany do eksploatacji amerykański sy-

stem GPS, w styczniu 1996 r. – rosyjski system GLONASS.

Oba te systemy zostały stworzone przez instytucje woj-

skowe i dlatego też, choć udostępnione w pewnej części

użytkownikom cywilnym, nadal pozostają pod jurysdykcją

wojskową, przez którą są zresztą wciąż finansowane.

W kilku kolejnych latach odnotowano szybkie zmniejsza-

nie się liczby satelitów operacyjnych systemu GLONASS,

w związku z czym system ten przestał być globalnym

i w konsekwencji nie jest już brany pod uwagę. Jedno-

cześnie zwiększała się liczba tych użytkowników systemu

GPS, dla których z powodu zakłócenia Selective Availabi-

lity dokładność określanej za jego pomocą pozycji (blisko

100 m w płaszczyźnie horyzontalnej z prawdopodobień-

stwem 95%) okazywała się już niewystarczająca.

Twórcy systemu Galileo mają nadzieję, że jego uruchomienie

spowoduje rewolucję w usługach telekomunikacyjnych, podobną

do pojawienia się telefonii komórkowej. Przewiduje się też, że

budowa systemu, jego uruchomienie i późniejsza obsługa przy-

czynią się do stworzenia co najmniej 150 tys. wysoko kwalifiko-

wanych miejsc pracy, zaś roczne dochody z powstałych dzięki

systemowi usług szacuje się już na 10 mld euro.

bity po 9 satelitów równomiernie rozmieszczonych każda) plus 3

aktywne zapasowe. Wysokość orbity ma wynieść 23 616 km, zaś

kąt inklinacji 56°. Argumenty szerokości satelitów orbit sąsied-

nich zostaną, tak jak w systemie GLONASS, odpowiednio zróżni-

cowane. Długości geograficzne węzłów wstępujących każdych

dwóch sąsiadujących orbit różnić się będą o 120°. Nie wyklucza

się też, że konfiguracja końcowa obejmować będzie 30 satelitów

bez dzielenia ich na operacyjne i zapasowe.

Każdy satelita systemu Galileo transmitować będzie 10 syg-

nałów nawigacyjnych, oznaczonych numerami od 1 do 10, o pra-

woskrętnej kołowej polaryzacji RHCP ( Right Hand Cicular Polari-

sation ) w trzech pasmach częstotliwości (tabl.1).

Określanie pozycji użytkownika w Galileo

W systemie Galileo zasada określania współrzędnych użytkownika

jest taka sama, jak w przypadku funkcjonujących już systemów

GPS i GLONASS. Przypomnijmy więc, że współrzędne te określa

się na podstawie pomiaru odległości użytkownika od widocznych

przez niego satelitów, współrzędne których są znane. Te ostatnie

obliczane są bowiem w odbiorniku użytkownika na podstawie

znajomości elementów orbity poszczególnych satelitów. Elemen-

ty te wraz z almanachem systemu tworzą depeszę nawigacyjną.

We wszystkich trzech systemach każdy satelita emituje sygnały

na co najmniej dwóch częstotliwościach modulowanych w fazie

wspomnianą depeszą czerpaną z pamięci cyfrowej satelity. Pa-

mięć ta uaktualniana jest w określonych odstępach czasu przez

stacje naziemne danego systemu poprzez odbierający sygnał

z Ziemi odbiornik satelity.

Określanie odległości dzielącej odbiornik użytkownika od

znajdującego się na orbicie satelity, przy założeniu, że prędkość

fali radiowej jest wielkością stałą i znaną, sprowadza się do po-

miaru czasu przebiegu fali na drodze satelita – odbiornik, poprzez

porównanie czasu reprezentowanego przez sygnały docierające

z i -tego satelity z czasem uzyskiwanym przez wzorzec odbiornika.

Pomiarowi takiemu odpowiada odległość topocentryczna ρ i , którą

można przedstawić w postaci symbolicznego równania linii pozy-

cyjnej, jako funkcję szerokości i długości geograficznej ( ϕ , λ )

pozycji odbiornika użytkownika, wzniesienia anteny tegoż odbior-

nika w stosunku do powierzchni przyjętej elipsoidy odniesienia

( h ) oraz przesunięcia w czasie wzorca odbiornika w stosunku do

czasu systemu ( Δ t u ):

ρ i = ρ ( ϕ , λ , h, Δ t u )

Z punktu widzenia obliczeń matematycznych minimalna licz-

ba jednocześnie zmierzonych odległości ρ i niezbędna do okre-

ślenia przestrzenno-czasowych współrzędnych pozycji użytkow-

nika nie może być mniejsza od wymiaru wektora stanu (liczby

niewiadomych), czyli w tym przypadku i ≥ 4. Tym samym pozy-

cję użytkownika określa się za pośrednictwem czterech lub więcej

satelitów.

Im liczba satelitów danego systemu widocznych przez użyt-

kownika jest większa, i im zainstalowane na satelitach wzorce

czasu są dokładniejsze, tym większe prawdopodobieństwo, że

pozycja użytkownika obarczona będzie mniejszym błędem. Z uwa-

gi więc na to, że satelity Galileo zostaną wyposażone w pasywne

masery wodorowe, a wysokość ich orbit będzie większa niż

w przypadku systemu GPS, można z dużą dozą pewności stwier-

dzić, że błąd pozycji określonej za pomocą systemu Galileo bę-

dzie mniejszy od błędu, jakim w chwili obecnej obarczona jest

pozycja GPS.

Tablica 1

System Galileo, przewidywane częstotliwości nośne i nu-

mery emitowanych na nich sygnałów

Pasmo[MHz] Długośćfali[cm] Symbol Numerysygnałów

1164–1215 24,7–25,8 E5a i E5b 1, 2, 3, 4

1260–1300 23,1–23,8 E6 5, 6, 7

1559–1592 18,8–19,2 E2 – L1 – E1 (lub L1) 8, 9, 10

W systemie Galileo, tak jak w systemie GPS, możliwość jed-

noczesnego z niego korzystania przez praktycznie nieograniczoną

liczbę użytkowników zapewni technika wielokrotności z podziałem

kodowym CDMA.

Sześć nie szyfrowanych sygnałów, oznaczonych numerami 1,

2, 3, 4, 9 i 10, będzie dostępnych dla wszystkich użytkowników

korzystających z serwisu otwartego OS i bezpieczeństwa życia

SOL, ale możliwość wykorzystania poszczególnych sygnałów

uzależniona będzie od rodzaju odbiornika posiadanego przez

użytkownika. Sygnały o numerach 1, 3 i 9, to sygnały zawierające

dane, zaś transmitowane z nimi równolegle sygnały 2, 4 i 10, to

pozbawione jakichkolwiek danych tzw. sygnały pilotowe. Te ostat-

nie wykorzystywane będą bowiem jedynie do pomiarów pseudo-

odległości w odbiornikach dwuczęstotliwościowych w celu wyli-

czenia poprawki jonosferycznej.

Pozostałe cztery sygnały będą szyfrowane i dostępne tylko dla

wybranych użytkowników. Sygnały oznaczone numerami 6 (za-

wierające dane) i 7 (pilotowy bez danych) przeznaczone będą dla

użytkowników korzystających z serwisu komercyjnego CS, zaś

numerami 5 i 8 (obydwa z danymi) dla autoryzowanych użytkow-

ników serwisu regulowanego publicznie PRS.

Parametry wszystkich 10 sygnałów oraz informację o szyfro-

waniu owych sygnałów i zawartych w nich danych przedstawiono

w tablicach 2 i 3.

W systemie Galileo informacja nawigacyjna przekazywana

będzie w ramkach liczących 150 bitów. Prędkość przesyłu da-

nych będzie różna, ale czas trwania pojedynczej ramki ma być

zawsze nie dłuższy niż jedna sekunda. Jednym z wymogów jest

bowiem, by transmitowane przez satelity dane o nieprawidło-

wościach w ich pracy (tzw. alarm integrity ) były odbierane przez

użytkownika, jeśli już nie na bieżąco, to możliwie z najmniejszym

opóźnieniem.

Zadania segmentu naziemnego systemu Galileo są takie sa-

me jak każdego innego nawigacyjnego systemu satelitarnego.

Dodatkowo jednak segment ten zapewniać będzie przekazywanie

informacji na temat integralności systemu oraz realizowanie za-

dań wynikających z serwisu poszukiwania i ratowania.

Segment naziemny systemu Galileo można podzielić na dwa

oddzielne i niezależne segmenty:

Założenia i parametry systemu

Po kilku latach dyskusji zdecydowano, że segment kosmiczny sys-

temu Galileo obejmować będzie 27 satelitów operacyjnych (3 or-

1-2 /2006 25

Tablica 2

Dla czterech pierwszych spośród wymienionych

serwisów podano numery wykorzystywanych sygna-

łów (tabl. 4) oraz przewidywane dokładności okre-

ślania trójwymiarowych współrzędnych pozycji użyt-

kownika oraz czasu względem UTC (tabl. 5). Wartości

podane w tablicy 5 mogą się nieznacznie różnić od

danych sygnalizowanych w różnych opracowaniach

i publikacjach.

Serwis otwarty, zwany też serwisem wolnego

dostępu, OAS (Open Access Service), dostępny bę-

dzie bezpłatnie dla wszystkich bez ograniczeń,

umożliwiając użytkownikom określenie ich pozycji

i prędkości, zapewniając jednocześnie informację

o czasie. Główne aplikacje tego serwisu, dostoso-

wanego do bardzo szerokiego rynku odbiorców,

System Galileo, parametry sygnałów emitowanych przez satelity

Pasmoczęstotliwości Numer Kanał Częstotliwość Typmodulacji Częstotliwość P m

sygnału nośna[MHz] kodu[MHz] [dBW]

E5a 1 I 1176,45 BPSK (10) 10 – 158

2 Q 1176,45 BPSK (10) 10 – 158

E5b 3 I 1207,14 BPSK (10) 10 – 158

4 Q 1207,14 BPSK (10) 10 – 158

5 A 1278,75 BOC (10,5) 5,115 – 155

E6 6 B 1278,75 BPSK (5) 5,115 – 158

7 C 1278,75 BPSK (5) 5,115 – 158

8 A 1575,42 BOC ( n , m ) m · 1,023 – 155

E2–L1–E1 (L1) 9 B 1575,42 BOC (2,2) 2,046 – 158

10 C 1575,42 BOC (2,2) 2,046 – 158

P m – minimalna odbierana gęstość mocy.

związane będą z indywidualną nawigacją drogową, przesyłaniem

danych, systemami informacji komunikacyjnych, systemami za-

pewniającymi informacje o zagęszczeniu ruchu, mobilną telefo-

nią itp.

Na potrzeby serwisu otwartego zarezerwowano 6 sygnałów,

o numerach 1, 2, 3, 4, 9 i 10. W zależności od rodzaju posiada-

nego odbiornika użytkownicy wykorzystywać będą 2 sygnały (9

i 10), 4 (1, 2, 9 i 10) lub wszystkie 6. Odbiorniki będą odbierały

sygnały na jednej częstotliwości (SF – Single Frequency, L1),

dwóch (DF – Dual Frequency, L1+E5a), bądź trzech (IA – Impro-

ved Accuracy, poprawiona dokładność, L1+E5a+E5b); dodatko-

wo może być też wbudowany odbiornik systemu GPS. Opcja IA,

przewidziana do określania pozycji w obszarach miejskich wyso-

ce zurbanizowanych, zostanie przeanalizowania pod kątem braku

przeciwwskazań ze strony wymagań dokładnościowych dla serwi-

su SOL.

Tablica 3

System Galileo, szyfrowanie sygnałów i zawartych w nich

danych

Numer Szyfrowaniesygnału Szyfrowanie Szybkość

sygnału

danychwsygnale przesyłudanych

1 Nie Nie 50 sps/25 bps

2 Nie bez danych –

3 Nie Nie 250 sps/125 bps

4 Nie bez danych –

5 Tak/rządowe Tak 250 sps/125 bps

6 Tak/komercyjne Tak 1000 sps/500 bps

7 Tak/komercyjne bez danych

–

8 Tak/rządowe

Tak 250 sps/125 bps

Nie

Nie 250 sps/125 bps

Nie

bez danych

–

1) naziemny segment kontroli satelitów GCS ( Ground Control

System );

2) naziemny segment kontroli funkcjonowania całego systemu

GMS ( Ground Mission System ); segment ten zwany jest także

MCS ( Mission Control System ).

W porównaniu z segmentem systemu GPS, w systemie Gali-

leo zwraca uwagę przede wszystkim kilkukrotne zwiększenie licz-

by stacji śledzących (do 20, a nawet 25) oraz umieszczenie kilku

z nich w rejonach polarnych. Dzięki temu liczba stacji śledzących

w danym momencie jednego satelity znacznie wzrośnie, przy 20

stacjach każdy satelita ma być widziany średnio przez 5,8 stacji.

Tablica 4

System Galileo, numery sygnałów wykorzystywanych

przez poszczególne serwisy

Numer

SOL PRS

SF DF IA VA MC

1 + + + +

2 + + + +

3 + + +

4 + + +

5 +

6 + +

7 + +

8 +

9 + + + + + +

10 + + + + + +

Serwisy oferowane przez system

System Galileo oferować będzie 5 różnych serwisów zarówno

publicznych, jak i komercyjnych, każdy przeznaczony dla innej

grupy użytkowników.

1. Otwarty, dostępny bez opłat dla wszystkich użytkowników,

oznaczony symbolem OS (Open Service).

2. Komercyjny, dostępny odpłatnie dla wybranych użytkowników,

oznaczony symbolem CS (Commercial Service).

3. Bezpieczeństwa życia, dostępny bez opłat dla wszystkich użyt-

kowników, oznaczony symbolem SOL (Safety of Life).

4. Regulowany publicznie, dostępny bez opłat dla wybranych

użytkowników, oznaczony symbolem PRS (Public Regulated

Service).

5. Poszukiwania i ratowania, dostępny dla wszystkich zaintereso-

wanych, oznaczony symbolem SAR (Search and Rescue).

Tablica 5

System Galileo – przewidywane dokładności określania

poszczególnych współrzędnych

Serwis

Dokładność[95%]

współrzędnapozioma współrzędnapionowa określenieczasu

[m]

[ns]

OS SF/OS DF 15/4

35/8

50/30

od ≤ 0,8 do 7 od ≤ 1 do 15 od 10 do 100

SOL

PRS

6,5

12 od 10 do 100

1-2 /2006

Serwis

sygnału OS CS

SerwiskomercyjnyCS ( Commercial Service ), zwany też

serwisem kontrolowanego dostępu 1, CAS1 ( Controlled Access

Service 1 ), skierowany będzie do grupy użytkowników zawodo-

wych, zainteresowanych wysoką dokładnością i niezawodnością

systemu, takich jak: obsługa ruchu lotniczego i portowego, geo-

dezja, służby graniczne i celne, synchronizacja sieci, zarządzanie

transportem samochodowym, opłaty drogowe itp. Dostęp do ser-

wisu będzie odpłatny, kontrolowany na poziomie użytkownika

i usługodawcy. W serwisie tym przekazywane będzie komunikat

o kondycji i awariach systemu Galileo.

Na potrzeby serwisu komercyjnego zarezerwowano aż 8 syg-

nałów, o numerach 1, 2, 3, 4, 6, 7, 9 i 10. W zależności od ro-

dzaju posiadanego odbiornika użytkownicy wykorzystywać będą 4

sygnały (6, 7, 9 i 10) lub wszystkie 8. W serwisie CS użytkownik

będzie bowiem miał do wyboru dwie wersje:

1) VA ( Value Added ) wykorzystującą kody oraz dane nawigacyjne

sygnałów w paśmie L1 serwisu OS oraz zakodowane dane

i kody odległościowe sygnałów w paśmie E6,

2) MC ( Multi Carrier ) wykorzystującą wersję VA oraz zakodowane

dane i kody odległościowe sygnałów w paśmie E5.

SerwisbezpieczeństważyciaSOL ( Safety of Life Servise )

będzie globalnym serwisem dużej dokładności, mającym na celu

podniesienie poziomu bezpieczeństwa, szczególnie w obszarach

nie objętych tak dokładnym serwisem przez inne systemy. Serwis

ten będzie bezpłatny i podobnie jak serwis komercyjny będzie

posiadał gwarancję.

Serwis SOL, określany też niekiedy jako OPEN SERVICE +

INTEGRITY DATA , dostarczać będzie ostrzeżeń o utracie integral-

ności systemu w czasie określonej granicy alarmu czasowego.

Integralność danych zawartych w sygnale otwartym może być za-

szyfrowana, co otwiera możliwość wykorzystania danych o inte-

gralności systemu do rozwoju serwisów komercyjnych. Czas

między wystąpieniem alarmu a powiadomieniem użytkownika nie

powinien przekraczać 6 s.

Na potrzeby serwisu SOL zarezerwowano 6 sygnałów, o nu-

merach 1, 2, 3, 4, 9 i 10. Odbiorniki będą więc mogły odbierać

sygnały na trzech częstotliwościach, co umożliwi wyznaczenie

poprawki jonosferycznej drogą pomiarów. Użytkownik, na życze-

nie, będzie miał możliwość ustalenia czy odbierany sygnał jest

w rzeczywistości sygnałem systemu Galileo.

Serwis regulowany publicznie PRS ( Public Regulated

Servise ), zwany też serwisem kontrolowanego dostępu 2, CAS2

( Controlled Access Service 2 ), przeznaczony będzie dla użytkow-

ników wymagających bardzo dużej dokładności, wysokiej jakości

sygnału i niezawodności transmisji. Przewiduje się, że serwis

PRS będzie certyfikowany zgodnie z wymogami obowiązującymi

dla różnych form transportu; ICAO – transport lotniczy, IMO –

morski oraz wszystkie przyszłe wymogi związane z Common

Transport Policy. W serwisie tym sygnał będzie kodowany, a sto-

sowane częstotliwości inne niż w pozostałych serwisach.

Na potrzeby serwisu PRS zarezerwowano 2 sygnały, o nume-

rach 5 i 8. Dokładność pozycji w płaszczyźnie horyzontalnej

i w pionie ma wynosić odpowiednio około 6,5 m i 12 m, a do-

kładność określenia czasu od 10 do 100 ns. Czas między wystą-

pieniem alarmu a powiadomieniem użytkownika nie powinien

przekraczać 10 s.

Serwis regulowany publicznie, poprzez stosowanie odpo-

wiednich technik, będzie zapewniał wyższy, niż w pozostałych

serwisach, poziom ochrony przeciwko zagrożeniom dla sygnału

Galileo.

SerwisposzukiwaniaizastosowaniaSAR ( Search and

Rescue Service ), skoordynowany z funkcjonującym już systemem

COSPAS–SARSAT, będzie europejskim wkładem zmniejszającym

czas detekcji sygnału wzywania pomocy przez radiopławę, zwięk-

szającym jednocześnie dokładność sygnalizowanej przez nią po-

zycji. Sygnatariusze Konwencji COSPAS–SARSAT (USA, Rosja,

Francja, Kanada), którzy nadzorują jedyny tego rodzaju system

pokrywający swym działaniem cały glob, wyrazili zainteresowanie

aplikacją SAR, mającą stanowić jedną z usług zapewnianą przez

system Galileo.

W serwisie SAR zostanie wprowadzona nowa, bardzo ważna

funkcja, dzięki której użytkownik wyposażony w odbiornik GPS po

znalezieniu się w niebezpieczeństwie po wysłaniu sygnału wzy-

wania pomocy niemal natychmiast otrzymywać będzie potwier-

dzenie przyjęcia i zarejestrowania tego sygnału. Funkcja ta jest

szczególnie istotna ze względu na wciąż pojawiające się fałszywe

alarmy. Bardzo często bowiem operator radiopławy nie zdaje so-

bie sprawy, że została ona w sposób niezamierzony uruchomiona.

Otrzymanie potwierdzenia odebrania fałszywego alarmu umożliwi

bezzwłoczne jego odwołanie.

Perspektywy wykorzystania systemu w transporcie

Jedną z dziedzin gospodarki, której oddanie do eksploatacji przy-

niesie największe korzyści, jest z pewnością transport i to w przy-

padku wszystkich jego sektorów.

Sektor drogowy

Sektor ten będzie z pewnością jednym z największych odbiorców

usług systemów satelitarnych. W pierwszych latach XXI w. od-

biorniki systemów satelitarnych (w praktyce odbiorniki systemu

GPS) instalowane były jako wyposażenie fabryczne samochodów

osobowych, ale jedynie tych najwyższej klasy (np. Mercedes S,

BMW 750). Przewiduje się, że system Galileo znajdzie zastoso-

wanie w takich usługach, jak:

n nawigacja satelitarna – należy tu rozumieć nie tylko informo-

wanie kierowcy o bieżącej pozycji, czy też wyznaczanie optymal-

nej w danej chwili i w danych warunkach i ograniczeniach trasy

do punktu docelowego, ale również możliwość ustalenia położe-

nia pojazdu po jego kradzieży, czy też w razie awarii wzywanie

pomocy z automatyczną transmisją współrzędnych pojazdu i in-

formacją o przyczynie zaistniałego defektu; oddanie do eksploa-

tacji systemu Galileo zwiększy też, i to wyraźnie, możliwości wy-

korzystania systemów satelitarnych w obszarach miejskich

o gęstej, wysokiej zabudowie;

n monitorowanie i kierowanie ruchem – utrzymanie płynności

ruchu stanie się możliwe dzięki wyposażeniu ogółu pojazdów

w odbiorniki systemów satelitarnych i systemy prowadzenia

(przekazywanie informacji o położeniu pojazdu do centrum do-

wodzenia);

n zarządzanie flotą pojazdów – usługa dostępna już na rynku,

stanie się w pełni efektywna dopiero po wyposażeniu ogółu po-

jazdów w odpowiednie urządzenia; z tą chwilą firmy i instytucje

zajmujące się przewozem ludzi bądź transportem towarów, dzięki

nieprzerwanemu nadzorowi nad położeniem swych pojazdów,

będą miały możliwość bieżącego podejmowania właściwych de-

cyzji;

1-2 /2006 27

n serwis awaryjno-ratunkowy – dzięki znajomości bieżącego po-

łożenia wybranego pojazdu (np. karetki pogotowia, wozu straża-

ckiego), otrzymywaniu informacji o ruchu ulicznym oraz możli-

wości sterowania sygnalizacją świetlną, usługa ta może znacznie

skrócić czas dotarcia prowadzonego pojazdu do punktu docelo-

wego; serwis ten będzie szczególnie przydatny w wielkich aglo-

meracjach miejskich, gdzie w niektórych wypadkach może przy-

czynić się nawet i do uratowania życia ludzkiego;

n system zaawansowanego doradcy kierowcy ( Advanced Driver

Assistance System – ADAS ) – system ten będzie między innymi

informował kierowcę o zbliżającym się niebezpieczeństwie, bądź

też przejmował częściową lub pełną kontrolę nad prowadzonym

przez niego pojazdem; przykładem może być zmniejszanie przez

system prędkości pojazdu w razie ograniczonej widzialności, jeśli

pojazd ten będzie zbyt szybko zbliżał się do ostrego zakrętu; prze-

widuje się, że w 2020 r. około 50% samochodów będzie już ko-

rzystało z systemu ADAS;

n opłaty drogowe – zainstalowanie odbiornika systemu Galileo

w pojeździe umożliwi bieżące określanie jego położenia oraz za-

pamiętywanie przebytej trasy; wysłanie tych informacji do cen-

trum monitorującego pozwoli na wyliczenie dla każdego użytkow-

nika dróg należnej opłaty; pobieranie w ten sposób opłat za

korzystanie z wybranych autostrad bądź dróg i przejechanie nimi

określonej liczby kilometrów pozwoli z kolei uniknąć bardzo kosz-

townych inwestycji związanych z budową na drogach terminali,

specjalnie do tego celu.

wujący się w momencie, w której prędkość pociągu przekroczy

wartość dopuszczalną;

n informacja dla pasażerów – informacja o godzinie przyjazdu

i/lub odjazdu danego pociągu do/z wybranej stacji jest szczegól-

nie istotna w razie wystąpienia opóźnienia, i to nie tylko dla osób

na niego oczekujących, ale również w nim podróżujących; system

Galileo umożliwi także dostarczanie podróżnym dodatkowych in-

formacji, np. turystycznych;

n przegląd tras kolejowych – możliwość kontroli stanu trasy bę-

dzie szczególnie przydatna w przypadku prowadzenia na niej prac

remontowych.

Sektor lotniczy

Zakłada się, że system Galileo będzie pomocny pilotom we

wszystkich fazach lotu, czyli przy starcie, podczas lotu i lądowa-

nia, i to w każdych warunkach meteorologicznych, spełniając przy

tym wymagania bezpieczeństwa. Okaże się to szczególnie przy-

datne na tych lotniskach i w tych rejonach świata, gdzie nadal nie

ma odpowiedniej struktury. Do przewidywanych zastosowań moż-

na zaliczyć:

n transport komercyjny – zwiększenie dokładności w określaniu

trójwymiarowej pozycji pozwoli na zmniejszenie odległości dzie-

lącej samoloty w przestrzeni powietrznej; przewiduje się, że licz-

ba lotów, mimo chwilowego zmniejszenia po tragicznych wy-

darzeniach 11 września 2001 r., w ciągu 20 najbliższych lat się

podwoi;

n kontrolę ruchu naziemnego – możliwość określania pozycji za

pomocą systemu Galileo i efektywnego wykorzystania jego ele-

mentów lokalnych przyczyni się z pewnością do zwiększenia bez-

pieczeństwa samolotów podczas ich kołowania po pasach star-

towych, gdyż w chwili obecnej nadzorujący ruch samolotów

kontrolerzy ruchu powietrznego mają tam do dyspozycji jedynie

naziemne radary;

n śmigłowce ratunkowe – system Galileo okaże się bardzo przy-

datny w czasie lotu i lądowania (startowania) śmigłowców ra-

tunkowych w niesprzyjających warunkach meteorologicznych,

w szczególności przy ograniczonej widzialności, obecnie bowiem

warunki te, np. gęsta mgła, uniemożliwiają często sprowadzenie

śmigłowca na miejsce katastrofy, np. kolizji z udziałem kilkudzie-

sięciu pojazdów.

Sektor kolejowy

Możliwość wykorzystania systemu Galileo w sektorze kolejowym,

zdaniem Komisji Europejskiej, przyczyni się do ożywienia tego

rodzaju transportu, którego znaczenie pod koniec XX w. uległo

wyraźnemu zmniejszeniu. Dla sektora kolejowego realizowany

jest już projekt pilotażowy o nazwie GADEROS ( GAlileo DEmon-

strator for Railway Operation Systems ), którego głównym celem

jest badanie rynku kolejowego, szczególnie na liniach o małej

częstotliwości ruchu. Zakłada się system Galileo znajdzie zasto-

sowanie w takich dziedzinach, jak:

n kontrola pociągów – przewiduje się, że dwie gałęzie europej-

skiego systemu kierowania ruchem kolejowym ERMTS ( European

Rail Traffic Management System ), mianowicie europejski system

kontroli pociągów ETCS ( European Train Control System ) i euro-

pejska struktura kierowania ruchem ETML ( European Traffic Ma-

nagement Layer ), swoje funkcjonowanie będą mogły oprzeć na

systemie Galileo; system ETCS zajmuje się kontrolą i ochroną

pociągów, zaś ETML kierowaniem ich ruchem i różnego rodzaju

regulacjami; oddanie do eksploatacji systemu Galileo przyczyni

się też z pewnością do zwiększenia bezpieczeństwa ruchu kolejo-

wego, szczególnie w tych obszarach, w których brak jest urządzeń

śledzących; na początku XXI w. nadal wiele linii kolejowych nie

jest wyposażonych w odpowiednie urządzenia do kontroli i kiero-

wania ruchem pociągów;

n zarządzanie siecią kolejową i nadzór nad przewozem towarów

– użycie nawigacji satelitarnej pozwoli na zmniejszenie kosztów

związanych z dotychczas stosowanymi naziemnymi systemami

lokalizacji ruchu pociągów; wśród innych zastosowań można też

wymienić tzw. alarm zbliżeniowy, aktywujący się w momencie,

w którym odległość dzieląca dwa pociągi na tym samym torze

stanie się mniejsza od założonej, oraz alarm prędkościowy, akty-

Sektor morski

System Galileo przyniesie nowe rozwiązania w nawigacji morskiej

i wielu dziedzinach z nią związanych. W sektorze morskim reali-

zowany jest projekt pilotażowy o nazwie NAUPLIOS, którego

głównym celem jest wzrost bezpieczeństwa nawigacji morskiej,

między innymi poprzez jak najwcześniejszą identyfikację jedno-

stek wpływających na wody terytorialne danego państwa oraz nie-

przerwane monitorowanie statków przewożących ładunki niebez-

pieczne mogące zagrozić środowisku naturalnemu. Pierwsze

badania prowadzone są na sześciu statkach wyposażonych mię-

dzy innymi w odbiorniki systemu EGNOS i system automatycznej

identyfikacji AIS. Przewiduje się, że system Galileo znajdzie za-

stosowanie w takich dziedzinach, jak:

n nawigacja przybrzeżna – możliwość określania pozycji przez

morskie jednostki pływające za pomocą odbiorników dwusyste-

mowych Galileo + GPS oznaczać będzie zwiększenie dokład-

ności otrzymywanej pozycji, a tym samym zwiększenie bezpie-

czeństwa żeglugi, szczególnie w nawigacji przybrzeżnej; ponadto

1-2 /2006

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: