Направления 2022: Аппараты Galileo FOC. Приближается второе поколение Galileo

Первая серия спутников Galileo второго поколения (ЕКА)

ЕС: развитие международного сотрудничества

Европейская глобальная навигационная спутниковая система Galileo достигла крупного успеха на мировом рынке за счет наилучшей точности позиционирования среди всех ГНСС и обеспечивает точность метрового уровня для более двух миллиардов пользователей по всему миру.

22 июня 2021 г. было подписано Рамочное соглашение о партнерстве (FFPA) между Европейской комиссией, Агентством Европейского союза по космической программе (EUSPA) и Европейским космическим агентством (ЕКА), что стало отправной точкой для успешного развития Galileo в рамках программы финансирования ЕС на 2021-2028 гг.

Европейская комиссия осуществляет общее управление программой Galileo, при этом EUSPA отвечает за её эксплуатацию, а ЕКА – за модернизацию.

Надежные характеристики услуг

Система Galileo предоставляет непрерывные и надёжные услуги КВНО под руководством EUSPA, выступающего в роли провайдера услуг, и промышленного партнера SpaceOpal, который является оператором услуг Galileo. Центр мониторинга характеристик (GRC) в автономном режиме осуществляет мониторинг характеристик услуг Galileo, которые регулярно публикуются на веб-сайте Потребительского центра по ГНСС (GSC): www.gsc-europa.eu. Инфраструктура обоих центров была разработана компанией GMV. Безопасность системы Galileo обеспечивается Центрами мониторинга безопасности Galileo (GSMC) под руководством EUSPA.

В настоящее время 22 спутника системы Galileo используются по целевому назначению. Таким образом, при условии геометрического фактора точности пространственных координат (PDOP) меньше или равном шести, показатель доступности превышает 99% в глобальном режиме. Кроме того, высокая точность измерения дальности означает, что точность позиционирования составляет 2-3 метра для большинства двухчастотных приемников.

Потребители частотно-временной информации также имеют доступ к системному времени Galileo (GST), которое соотносится со шкалой времени UTC путем передачи расхождений шкал времени.

Поисково-спасательная служба (SAR) Galileo, разработанная в соответствии со стандартами системы КОСПАС-САРСАТ, обеспечивает возможность как прямой, так и обратной линии связи при 99% доступности. Таким образом, пользователи могут подавать сигнал бедствия, что позволит вычислить их местоположение в течение нескольких секунд, а также получать уведомления о том, что аварийный сигнал успешно обработан и помощь уже в пути. Центр управления SAR находится в г. Тулуза (Франция) и эксплуатируется Национальным центром космических исследований (CNES) под руководством EUSPA. Превосходные результаты работы сервиса были отмечены как в ходе учений, так и в реальных чрезвычайных ситуациях.

Характеристики услуг определения местоположения системы Galileo

11-й запуск спутников Galileo

5 декабря 2021 г. в 01:19 СЕТ со стартовой площадки космодрома Куру во Французской Гвиане в рамках миссии VS-26 был осуществлен запуск ракеты-носителя «Союз» с первыми двумя спутниками Galileo третьей серии. Данный запуск стал 11-м за 10 лет упорной работы европейских партнеров Galileo и европейской промышленности. Новые спутники обеспечивают повышенную устойчивость всей орбитальной группировки, тем самым гарантируя пользователям по всему миру более высокий уровень предоставляемые услуг.

Впервые с помощью контура управления Galileo был осуществлен контроль за запуском и начальными операциями на орбите (LEOP), что стало возможным благодаря модернизации наземного сегмента. Обновленный контур управления обеспечивает необходимый уровень надежности и защиты информации, а также способствует расширению орбитальной группировки Galileo, выполняя управление группировкой, включающей до 38 спутников. Модернизация была проведена промышленным консорциумом под руководством группы компаний GMV с использованием последних разработок в области информационных технологий.

11-й запуск Galileo с европейского космодрома во Французской Гвиане (ЕКА)

На пути к полной эксплуатационной готовности

В этом году ожидается введение системы Galileo в режим полной эксплуатационной готовности (FOC). Генеральный подрядчик OHB Systems практически завершил производство еще 10 спутников третьей серии Galileo (Batch 3). Шесть из них проходят приемочные испытания в техническом центре ЕКА, а остальные четыре находятся на этапе интеграции.

Началась работа по подготовке к 12-му запуску, который запланирован на первую половину 2022 года. Осенью 2022 года ожидается 13-й запуск, что позволит завершить развертывание системы Galileo, обеспечивая повышенную доступность сигналов Galileo как для пользователей ГНСС, так и для поисково-спасательных служб.

Частотно-временные характеристики и поисково-спасательные услуги Galileo

Начиная с 2023 года, спутники третьей серии Galileo будут запускаться при помощи новой ракеты-носителя Ariane 62, выполненной на базе Ariane 6, с двумя твердотопливными ускорителями. Ракета-носитель находится на последней стадии разработки под руководством генерального подрядчика –ArianeGroup.

Также планируется техническая модернизация контура эфемеридно-временного обеспечения Galileo, включая аппаратную виртуализацию, которая будет выполнена промышленным консорциумом под руководством Thales France. Будет реализован ряд улучшений для повышения отказоустойчивости системы, включая расширенный режим работы для повышения непрерывности и устойчивости предоставляемых услуг.

Мониторинг информационной безопасности всех наземных объектов будет осуществляться в дополнение к существующей наземной инфраструктуре. Новая модификация пройдет квалификационные испытания, а затем будет развернута в обоих центрах управления Galileo, центрах контроля безопасности и на глобально распределенных станциях мониторинга.

Помимо этого, идет модернизация вспомогательных служб Galileo, в частности, Европейского центра услуг ГНСС, Центра мониторинга характеристик Galileo и терминалов SAR, что обеспечит постепенный переход от первичных услуг к режиму полной эксплуатационной готовности и раннюю эксплуатацию обновленных сервисов. Ведется постоянная работа по расширению возможностей, некоторые из которых уже находятся на этапе разработки или тестирования и будут доступны пользователям уже в следующем году:

• Совершенствование сигнала I/NAV в целях повышения надежности и времени первого определения местоположения, обеспечивая при этом полную обратную совместимость с устаревшими приемниками.
• Аутентификация навигационного сообщения открытого сервиса (OS-NMA) для поддержки приложений, требующих проверки данных, полученных со спутников Galileo (в ноябре 2021 года стартовала общественная кампания по привлечению заинтересованных лиц и получению от них обратной связи для последующего ввода сервиса в эксплуатацию).
• Внедрение услуги высокой точности (HAS) с помощью передачи поправок в сигнале Galileo E6 с использование наземной сети станций для решения задач высокоточного позиционирования на территории Европы. Тестовые сигналы уже продемонстрировали хорошие результаты.
• Возможность управления поисково-спасательными радиомаяками с использованием канала обратной связи сервиса SAR, что обеспечит улучшенные возможности для определения местонахождения радиомаяка в чрезвычайных ситуациях (например, исчезновение рейса MH370 в Индийском океане в 2014 г.).
• Ввод в эксплуатацию системы раннего оповещения о чрезвычайных ситуациях на территории Европе, что позволит агентствам по управлению в чрезвычайных ситуациях стран-членов ЕС передавать экстренные сообщения с помощью сигналов Galileo даже в те регионы, где наблюдаются проблемы с наземной радиосвязью (например, из-за наводнений или землетрясений).

Наземный сегмент Galileo

Второе поколение Galileo в процессе развития

Подписание Рамочного соглашения о партнерстве (FFPA) позволит Galileo выйти на новый уровень в части точности, надежности и эксплуатационной гибкости за счет применения инновационных технологий при разработке второго поколения спутников Galileo G2.

Параллельно с завершением развертывания системы Galileo первого поколения, в последние годы ведутся предварительные работы по разработке Galileo G2. В рамках исследования EUSPA были рассмотрены изменения на потребительском рынке, на основании которых руководство ЕКА обозначило возможные варианты развития системы. Эти предложения были рассмотрены представительными органами ЕС для определения целей, задач и базовых услуг системы второго поколения.

Развитие возможностей Galileo не только позволит предоставлять более качественные услуги за счет передовых технических решений, но и обеспечит их непрерывность и обратную совместимость для пользователей системы первого поколения.

В первой половине 2021 г. было заключено два контракта с Thales Alenia Space (Италия) и Airbus Defense & Space (Германия) на разработку и производство каждой из компаний по шесть спутников Galileo G2 первой серии. Оба контракта уже прошли экспертизу проектной документации. Новые спутники будут разработаны в кратчайшие сроки и выведены на орбиту с помощью РН Ariane-62 в 2026 г.

Разработка спутников G2 осуществляется на базе испытательного стенда для полезной нагрузки Galileo, который обеспечивает доступ к модернизированной полезной нагрузке Galileo G2. Среди новых возможностей спутников G2 можно отметить следующие:

• полезная нагрузка полностью в цифровом исполнении с возможностью перепрограммирования на борту;
• межспутниковые линии связи для управления, контроля и измерения дальности;
• использование электрической двигательной установки;
• усовершенствованные механизмы защиты от преднамеренных и имитационных помех.

В результате проведенного технико-экономического обоснования разработки системы Galileo G2 были определены базовые характеристики эскизного проекта и технические требования. Ведется разработка наземного сегмента второго поколения для проведения орбитальных проверок и испытательного стенда для тестирования системы Galileo G2, что обуславливает необходимость проведения соответствующих закупочных процедур, целями которых являются:

• запуск и начальные операции на орбите спутников G2 первой серии, проведение орбитальных испытаний и предоставление расширенного спектра услуг;
• орбитальная проверка новых возможностей спутников G2, включая прототипирование и оценку эффективности новейших технологий.

Спутники Galileo G2 первой серии (ЕКА)

В первой половине 2022 года будут определены начальные параметры орбиты для спутников Galileo G2 с целью утверждения плана мероприятий по расширению спектра предоставляемых услуг G2 в ближайшие годы.

2022 год станет ключевым для развертывания Galileo G2, благодаря началу работ по проектированию и разработке спутников G2 и развертыванию наземного сегмента второго поколения и испытательных стендов для тестирования системы Galileo G2.

Galileo ждет большое будущее с учетом перехода в режим полной эксплуатационной готовности и начала развертывания системы Galileo второго поколения.

Источник:  https://www.gpsworld.com/directions-2022-galileo-foc-g2-on-the-horizon/