Sistema de posicionamiento Galileo

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Contenido

INTRODUCCIÓN.        2

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA GALILEO.        3

DESCRIPCIÓN DE LAS CARÁCTERÍSTICAS TÉCNICAS.        3

Elemento Global        3

Elemento Regional        5

Elemento Local        6

Elemento Usuario        6

SEÑALES DE NAVEGACIÓN DE GALILEO Y SU RANGO FRECUENCIAL        6

Señal de Galileo en banda E1        8

Señal de Galileo en banda E6        8

Señal de Galileo en banda E5 (E5a y E5b)        9

INTEROPERABILIDAD        9

INTEGRIDAD        10

SERVICIOS DISPONIBLES CON EL SISTEMA GALILEO        11

Servicio Abierto        11

Servicio Comercial        11

Servicio Safety-of-Life        12

Servicio Público Regulado        12

Servicio de búsqueda y rescate        12

CONCLUSIONES        13

INTRODUCCIÓN.

Debido al despliegue de sistemas de navegación por satélite de Estados Unidos y Rusia con GPS y GLONASS respectivamente, en Europa surgió la necesidad de implementar y desplegar su propio sistema. Ya que aunque es un sistema que coexiste y es compatible con los mencionados anteriormente, así se goza de independencia tecnológica que hoy en día es primordial. Con esto nace el sistema Galileo, un sistema formado por 30 satélites, 27 operativos y 3 de redundancia por si alguno falla, dispuestos en órbita media (MEO) con un radio de 23222 Km respecto del ecuador.

Es un proyecto impulsado por la Política Espacial Europea en su afán por el desarrollo de las tecnologías europeas y el aumento de la competitividad frente a otras potencias mundiales como pueden ser EEUU, China o Rusia.

Galileo surge debido a la necesidad de ofrecer a los ciudadanos europeos un servicio de calidad de navegación por satélite, ya que GPS y GLONASS tienen carencias debido en gran parte al control de los sistemas por parte de los ejércitos. Por ejemplo el sistema GPS resulta insuficiente como único medio de navegación para la Organización internacional de Aviación Civil (ICAO) ya que no posee un alto grado de fiabilidad y disponibilidad por lo tanto para aplicaciones que requieren de un alto nivel de seguridad es incompatible. De igual manera GLONASS sufre carencias debido en gran parte a la crisis económica rusa.

Por lo tanto en los noventa se comenzó a plantear el proyecto teniendo como requisitos imprescindibles contar con las siguientes características:

• Integridad.
• Continuidad y disponibilidad del servicio.
• Alta precisión
• El sistema debe estar bajo completo control civil.

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DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA GALILEO.        

En el presente apartado se describirán las diferentes partes que hacen posible el funcionamiento del sistema Galileo, desde el despliegue de sus aparatos, como de los aspectos legales y económicos que han hecho posible su despliegue.

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Disposición de la constelación de satélites Galileo en 3 planos orbitales distintos.

En primer lugar se hará una descripción de las características técnicas y de despliegue del sistema de satélites, comentando los diferentes segmentos que lo componen.

DESCRIPCIÓN DE LAS CARÁCTERÍSTICAS TÉCNICAS.

Encontramos cuatro componentes en la distribución de la arquitectura del sistema Galileo:

• Elemento Global
• Elemento Regional
• Elemento Local
• Elemento Usuario

Elemento Global

Proporciona a nivel global los servicios básicos de Galileo y comprende la infraestructura requerida. Abarca todo el segmento espacial y las estaciones terrestres que monitorizan y controlan la constelación de satélites.

El segmento espacial está compuesto por 27 satélites operativos y en pleno funcionamiento y 3 destinados a ser de reserva por si algunos de los operativos fallara, están dispuesto en órbita media (MEO) a una altitud aproximada de 23222Km y en tres planos orbitales distintos de 56º de inclinación respecto al ecuador. En cada plano hay dispuestos 9 satélites operativos y 1 de reserva, que dan una vuelta completa a la tierra cada 14 horas.

Con esta disposición de satélites se busca mantener un alto grado de precisión y calidad de cobertura, los ingenieros de la Agencia Espacial Europea afirman que con esta disposición de satélites se obtiene una probabilidad muy alta de que en cualquier momento y lugar se puedan ver al menos cuatro satélites, los necesarios para calcular con precisión la posición del usuario. Si bien es cierto que generalmente se podrán ver alguno más (en torno a 6) con lo que se busca una precisión centimétrica (error menor a 1 metro).

Los satélites envían al usuario la señal de navegación y son monitorizados y controlados desde la tierra por el segmento terrestre, compuesto por centros de control y estaciones enlace. Estos centros de control son los encargados de la detección y corrección de errores, es una labor clave a la hora de trabajar con el mensaje de navegación ya que por ejemplo un error en el reloj de 1ns implica un error en la precisión de la posición del usuario de 30cm. Estas estaciones terrenas están unidas mediante redes de comunicaciones desde las que se gestionan las constelaciones de satélites.

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Disposición del segmento terreno de Galileo.

El segmento terrestre comprende tres estaciones maestras GCC (Galileo Control Center) que se encargan de las funciones de control y de misión de los satélites, con dos segmentos diferenciados:

• Ground Control Segment (GCS): dispone de 5 estaciones TT&C (telemetry, tracking and command) alrededor del mundo que desempeñan funciones de control. Estas GCS administran el mantenimiento del satélite y llevan a cabo las tareas de mantenimiento de órbita, etc. Se encargan de que todo esté en orden y para ello transmiten información a los satélites con posibles correcciones en la banda de 2GHz con antenas radio dispuestas en estas estaciones.
• Ground Mission Segment (GMS): dispone de un total de 30 estaciones repartidas por la tierra y junto a las Galileo Sensor Stations (GSS) se encargan de monitorizar las señales de navegación de los satélites. Sus dos funciones principales son determinar la órbita de los satélites y su sincronización temporal para así evitar errores de tiempo que empeoran gravemente la precisión sobre la posición del usuario. También monitorizan la integridad de la señal enviada por los satélites para difundirla al segmento de usuario.

Elemento Regional

Con este elemento se busca conseguir mejores prestaciones en un entorno determinado. Además, cabe la posibilidad de proporcionar información de integridad en estas regiones. Para ello, estas regiones dispondrán de una red de estaciones formando un sistema de control de integridad, que enviarán información de integridad a una central de control y procesado de datos.

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