Кіріспе

Жаһандық навигациялық спутниктік жүйе

Галилеоның мақсаттарының бірі – Еуропаның саяси және әскери биліктері кез келген уақытта өз операторларымен тоқтатылуы немесе нашарлатылуы мүмкін АҚШ GPS немесе Ресей GLONASS жүйелеріне тәуелді болмауы үшін тәуелсіз, жоғары дәлдікті қамтамасыз ететін позициялық жүйе ұсыну болып табылады. Galileo қызметтерінің негізгі (төмен дәлдікті) түрлерін пайдалану тегін және барлығына қолжетімді. Үлкен шифрлаумен қамтамасыз етілген жоғары дәлдікті қызмет үкіметтік өкілетті пайдаланушыларға тегін беріледі. Галилео сонымен қатар MEOSAR жүйесінің бөлігі ретінде жаңа жаһандық іздеу және құтқару (SAR) функциясын ұсынады. Галилеоның алғашқы сынақ спутнигі GIOVE A 2005 жылдың 28 желтоқсанында ұшырылды, ал операциялық жүйенің құрамына кіретін алғашқы спутник 2011 жылдың 21 қазанында ұшырылды. Галилео 2016 жылдың 15 желтоқсанында Early Operational Capability (EOC) мүмкіндігін ұсынды. 2018 жылдың қазан айында тағы төрт Галилео спутнигі қосылды, соның нәтижесінде белсенді спутниктердің саны 18-ге жетті. 2018 жылдың қарашасында FCC АҚШ-та Галилеоның қолданылуын мақұлдады. 2023 жылдың желтоқсанына қарай, 23 спутник орбитаға шығарылды, олардың бесеуі қолжетімсіз. Келесі буын спутниктері 2025 жылдан кейін ескі жабдықтарды алмастыру үшін пайдалануға беріледі деп күтілуде, одан кейін оларды резервтік мүмкіндіктер үшін қолдануға болады. Галилео жүйесі GPS-ке қарағанда жоғары дәлдікке ие, эфирлік эфемеридаларды (GPS: 3 м) пайдаланғанда 1 метрден кем дәлдікке қол жеткізеді, ал спутник орбиталары мен сағаттары үшін нақты уақыт түзетулерін қолданғанда ғарышқа дейінгі қашықтық қатесі (SISRE) 1,6 см (GPS: 2,3 см) құрайды.

Негізгі мақсаттар

1999 жылы ЕКА-ның үш негізгі қатысушысы – Германия, Франция және Италияның Galileo жүйесіне қатысты әртүрлі ұсыныстары салыстырылып, үш елдің инженерлерінен құралған бірлескен команда оларды бірегей тұжырымдамаға дейін тоғыстырды. Еуропалық Одақ және Еуропалық ғарыш агенттігі 2003 жылғы 26 мамырда Galileo бағдарламасының бірінші кезеңі туралы ресми келісімге келді. Бұл жүйе негізінен азаматтық қолдануға арналған, АҚШ (GPS), Ресей (GLONASS) және Қытай (BeiDou) жүйелерінен өзгеше, олар көбінесе әскери мақсаттарға бағытталған. Еуропалық жүйе тек қана төтенше жағдайларда, мысалы, қарулы қақтығыс болғанда әскери мақсаттар үшін ғана тоқтатылуы мүмкін. Италия мен Германия Galileo бағдарламасының бірінші буынын жасауға жетекшілік етті, ал Франция Galileo екінші буынын (G2G) жасауда белсенді рөл атқарады.

Қаржыландыру

Еуропалық Комиссия жобаның келесі кезеңін қаржыландыруда қиындықтарға тап болды, өйткені жобаның "жылдық" сатылымдар болжамы туралы бірнеше графиктер 2001 жылдың қарашасында "жинақтамалы" болжамдар ретінде ашылды, олар әрбір жыл үшін барлық алдыңғы жылдардың сатылымдарын қамтыды. Сату болжамындағы миллиардтаған евроға өсіп жатқан қателікке назар аударғаннан кейін, комиссияда және басқа жерлерде жалпыға бірдей бағдарламаның инвесторлар мен шешім қабылдаушыларға ұсынылған инвестициялардың күтілетін пайдасын әкелмейтіні туралы түсінік пайда болды. 2002 жылдың 17 қаңтарында жобаның өкілі АҚШ тарапының қысымы мен экономикалық қиындықтардың салдарынан "Галилео дерлік өлі" деп мәлімдеді. Алайда, бірнеше айдан кейін жағдай күрт өзгерді. Еуропалық Одаққа мүше мемлекеттер АҚШ-тың саяси қақтығыс кезінде оңай өшірілмейтін, жерсеріктік негіздегі орналасу және уақытты анықтау инфрақұрылымының болуы маңызды деп шешті. Еуропалық Одақ пен Еуропалық ғарыш агенттігі 2002 жылдың наурыз айында жобаны қаржыландыруға келісті, 2003 жылы қайта қарау күтіліп тұрды (2003 жылдың 26 мамырында аяқталды). 2005 жылы аяқталатын кезеңнің бастапқы құны 1,1 млрд. евро деп бағаланды. Қажетті спутниктердің (жоспарланған саны - 30) 2011 және 2014 жылдар аралығында ұшырылуы тиіс болды, ал жүйе 2019 жылдан бастап жұмыс істеп, азаматтық бақылауда болады деп күтілді. Жобаның соңғы құны 3 млрд. евроға бағаланды, оның ішінде 2006 және 2007 жылдары салынған Жердегі инфрақұрылым да бар. Жоспар бойынша, жеке компаниялар мен инвесторлар іске асыру құнының кем дегенде үштен екісін инвестициялайды, ал қалған құнын ЕО мен ESA бөліседі. Базалық ашық қызмет Galileo-мен үйлесімді қабылдағышы бар кез-келген адамға тегін қолжетімді болады, шифрланған, жоғары өткізгіштігі бар және жоғары дәлдікті қамтамасыз ететін коммерциялық қызмет бастапқыда ақылы болады деп жоспарланған, бірақ 2018 жылдың ақпан айында жоғары дәлдікті қызмет (HAS) (E6 жиілігінде дәл нүктелік орналасу деректерін ұсынатын) тегін қолжетімді болады деп келісілді, ал аутентификация қызметі коммерциялық болып қала береді. 2011 жылдың басында жобаның құны бастапқы бағалаудан 50%-ға артты. Галилео кез келген адамға мүмкіндігінше жоғары дәлдікті (GPS-тен жоғары) қамтамасыз ету үшін жасалғандықтан, АҚШ жаудың АҚШ пен оның одақтастарына қарсы әскери шабуылдарда Галилео сигналдарын пайдалана алатынынан алаңдады (ракеталар сияқты кейбір қарулар GNSS-ті басшылыққа алады). Галилео үшін бастапқыда таңдалған жиілік АҚШ-тың өзінің GPS сигналдарына кедергі келтірмей, Галилео сигналдарын тоқтату мүмкіндігін жоятын. АҚШ жауларына GNSS-ті пайдалануға тыйым салғанда GPS мүмкіндіктерін жоғалтқысы келмеді. Кейбір АҚШ шенеуніктері Қытайдың Галилеоға қызығушылығы туралы хабарланған кезде ерекше алаңдаушылық білдірді. Анонимді ЕО өкілі АҚШ шенеуніктері америкалық күштерге қарсы шабуылда Галилео қолданылған жағдайда Галилео спутниктерін түсіруді қарастыруға болатынын айтқан деп мәлімдеді. Еуропалық Одақтың ұстанымы бойынша, Галилео – бейтарап технология, ол барлық елдерге және барлық адамдарға қолжетімді. Бастапқыда ЕО өкілдері Галилеоның бастапқы жоспарларын өзгерткісі келмеді, бірақ кейіннен Галилеоның басқа жиілікті пайдалануы туралы келісімге келді. Бұл басқа GNSS-ке әсер етпей, бір GNSS-ті тоқтату немесе кедергі келтіру мүмкіндігін береді.

GPS және Галилео

"Галилео" жүйесін тәуелсіз жүйе ретінде әзірлеудің бір себебі – GPS-тен алынған орналасу туралы ақпарат АҚШ әскерилерінің қасақана түрде әмбебап таңдаулы қолжетімділікті (ТА) қолдануы арқылы айтарлықтай дәлдігін жоғалту мүмкін еді. GPS бүкіл әлемде азаматтық қолдану үшін кеңінен пайдаланылады; "Галилео" жақтастары азаматтық инфрақұрылым, соның ішінде ұшақтардың навигациясы мен қонуы, мұндай осалдығы бар жүйеге толығымен сенуі тиіс емес деп мәлімдеді. 2000 жылдың 2 мамырында АҚШ президенті Билл Клинтон таңдаулы қолжетімділікті тоқтатты; 2001 жылдың соңында GPS-ті басқаратын мекеме таңдаулы қолжетімділікті ешқашан қайта іске қоспау ниетін растады. Селективті қолжетімділік мүмкіндігі әлі де сақталғанмен, 2007 жылдың 19 қыркүйегінде АҚШ Қорғаныс министрлігі жаңа GPS спутниктері селективті қолжетімділікті іске асыруға қабілетсіз болатынын хабарлады; 2009 жылы ұшырылған Block IIF спутниктерінің тобы және одан кейінгі барлық GPS спутниктері селективті қолжетімділікті қолдамайды. GPS III бағдарламасы бойынша ескі спутниктер ауыстырылғанда селективті қолжетімділік опциясы тоқтатылады. Модернизация бағдарламасында GPS III және "Галилео" жүйелерінің өзара үйлесімді жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін стандартталған мүмкіндіктер де бар, бұл GPS және "Галилео" жүйелерін біріктіре отырып, одан да дәл GNSS құруға арналған қабылдағыштарды жасауға мүмкіндік береді.

АҚШ-пен ынтымақтастық

2004 жылдың маусым айында АҚШ-пен қол қойылған келісімде Еуропалық Одақ екілік офсеттік тасымалдаушы модуляциясы 1.1, немесе BOC(1,1) стандартына көшуге келісті, бұл GPS және Галилео жүйелерінің қатар жұмыс істеуіне және болашақта екі жүйенің біріктіріліп қолданылуына мүмкіндік береді. Еуропалық Одақ сонымен қатар "достарының және АҚШ-тың ұлттық қауіпсіздік қабілеттерін қорғауға қатысты өзара алаңдаушылықтарды" қарастыруға міндеттенді. Алайда, кейінгі баспасөз хабарламаларында бұл мәселе 2014 жылға дейін шешілмей қалғаны айтылды.

Қаржыландыру қайтадан, басқару мәселелері

2006 жылдың ортасында мемлекеттік-жеке серіктестік келісімі бұзылып, Еуропалық комиссия «Галилео» бағдарламасын мемлекеттік меншікке алу туралы шешім қабылдады. 2007 жылдың басында ЕО әлі де жүйені қалай қаржыландыру керектігін анықтамаған еді, және жобаның «төңкеріс дағдарысында» екені айтылды, себебі қосымша мемлекеттік қаражат жетіспеді. Германияның көлік министрі Вольфганг Тифензе консорциумның тек бір сынақ спутнигін сәтті ұшырған кезде ішкі дауларды тоқтату қабілетіне күмәнданды. 2007 жылдың 13 шілдесінде Еуропалық Одақ елдері келесі жылға арналған бәсекеге қабілеттілік бюджетінен 548 миллион евро (755 миллион АҚШ доллары, 370 миллион фунт стерлинг) кесіп, осы қаражаттың бір бөлігін қаржыландырудың басқа бөліктеріне аударуды талқылады. Бұл қадам Одақтың «Галилео» спутниктік навигация жүйесінің шығындарын жабуға көмектесер еді. Еуропалық Одақтың ғылыми-зерттеу және даму жобалары қаржыландыру тапшылығын жою үшін тоқтатылуы мүмкін. 2007 жылдың қарашасында ЕО ауыл шаруашылығы және әкімшілік бюджеттерінен қаражатты қайта бөлу және ЕО компанияларын тарту үшін тендерлік процесті жеңілдету туралы келісімге қол жеткізілді. 2008 жылдың сәуірінде Еуропалық Одақтың көлік министрлері «Галилео» бағдарламасын іске асыру регламентін бекітті. Бұл жер үсті станциясы мен спутниктерді салуға арналған келісімшарттарды беруге мүмкіндік беру үшін ЕО ауыл шаруашылығы және әкімшілік бюджеттерінен 3,4 миллиард евроны босатуға мүмкіндік берді. 2009 жылдың маусым айында Еуропалық есептік палатасы басқару мәселелерін, айтарлықтай кешігулерді және бюджеттің асып кетуін көрсеткен есеп жариялады, бұл 2007 жылы жобаның тоқтауына және одан әрі кешігулер мен сәтсіздіктерге әкелді. 2009 жылдың қазанында Еуропалық комиссия жоспарланған спутниктердің санын 28-ден 22-ге дейін қысқартты, ал қалған алтысына кейін тапсырыс беру жоспарланған. Сондай-ақ, алғашқы OS, PRS және SoL сигналдары 2013 жылы, ал CS және SOL кейінірек қол жетімді болатыны жарияланды. 2006-2013 жылдарға арналған 3,4 миллиард евролық бюджет жеткіліксіз деп танылды. 2010 жылы Open Europe талдау орталығы «Галилео» бағдарламасының басталуынан бастап 20 жылдан кейін аяқталуына дейінгі жалпы құнын 22,2 миллиард евроға бағалады, бұл шығынды салық төлеушілер толығымен көтереді. 2000 жылы жасалған бастапқы бағалау бойынша бұл құн 7,7 миллиард евроны құрайтын еді, оның 2,6 миллиард евросын салық төлеушілер, ал қалғанын жеке инвесторлар төлейтін еді. 2009 жылдың қарашасында Куру (Француз Гвианасы) маңында «Галилео» жер үсті станциясы ашылды. 2011 жылдың екінші жартысында орбиталық тексеруге арналған алғашқы төрт спутникті (IOV) ұшыру жоспарланған, ал толыққанды жұмыс істейтін (FOC) спутниктерді ұшыру 2012 жылдың соңында жоспарланған. 2010 жылдың наурыз айында «Галилео» бағдарламасының бюджеті тек 2014 жылға дейін 4 IOV және 14 FOC спутниктерін қамтамасыз етуге ғана жететіні анықталды, және бұл 60%-дан астам сыйымдылыққа жеткізу үшін қосымша қаражат қарастырылмады. Еуропалық комиссияның спутниктік навигация бағдарламасының басқарушысы Пол Верхоф бұл шектеулі қаржыландырудың ауыр салдарлары болатынын айтты, бір кезде «Сізге түсінік беру үшін, бұл жылдың үш аптасында спутниктік навигация болмайды дегенді білдіреді» деді. 2010 жылдың шілдесінде Еуропалық комиссия жобаның қосымша шығындары мен кешігулері 1,5-1,7 миллиард евроға дейін жетеді деп болжады және жобаны аяқтау мерзімін 2018 жылға ауыстырды. Аяқталғаннан кейін жүйеге үкіметтер жылына 750 миллион евро көлемінде субсидия беру қажет болады. Жүйені толық 30 спутникке (27 жұмыс істейтін + 3 қосалқы) жеткізу үшін қосымша 1,9 миллиард евро жұмсау жоспарланған. 2010 жылдың желтоқсанында Брюссельдегі ЕО министрлері «Галилео» жобасының штаб-пәтерін Чехияның Прага қаласында орналастыруға дауыс берді. 2011 жылдың қаңтарында 2020 жылға дейінгі инфрақұрылымдық шығындар 5,3 миллиард евроға бағаланды. Сол айда Wikileaks неміс спутниктік компаниясы OHB System бас директоры Берри Сматнидің «Галилео» бағдарламасын «негізінен француз мүдделеріне қызмет ететін ақымақ идея» деп айтқандығын жариялады. 2011 жылы BBC 500 миллион евро (440 миллион фунт стерлинг) қосымша сатып алуға қол жетімді болатынын білді, бұл бірнеше жыл ішінде «Галилео» бағдарламасын 18 жұмыс істейтін спутниктерден 24-ке дейін жеткізеді. Бірінші екі «Галилео» орбиталық тексеру спутнигі 2011 жылдың 21 қазанында «Союз ST B» ракетасымен «Француз Гвианасының ғарыш орталығынан» ұшырылды, ал қалған екеуі 2012 жылдың 12 қазанында ұшырылды. 2017 жылдан бастап спутниктер нақты позицияны анықтау және геодезия үшін толыққанды пайдаланылуда, сонымен қатар навигацияда шектеулі мүмкіндіктерге ие. 2018 жылдың мәліметтері бойынша, толыққанды жұмыс істейтін мүмкіндіктерге (FOC) ие 22 қосымша спутникке тапсырыс берілді. Бірінші төрт спутник жұбы 2014 жылдың 22 тамызында, 2015 жылдың 27 наурызында, 2015 жылдың 11 қыркүйегінде және 2015 жылдың 17 желтоқсанында ұшырылды.

Сағат істен шығып тұр

2017 жылдың қаңтар айында жаңалықтар агенттіктері алты пассивті сутегі мазері (PHM) және үш рубидий атом сағаты (RAFS) істен шыққанын хабарлады. Толыққанды жұмыс істеп тұрған төрт спутниктің әрқайсысы кем дегенде бір сағатты жоғалтты, бірақ ешбір спутник екі сағаттан астам жоғалтқан жоқ. Бұл операцияға әсер етпеді, себебі әр спутник төрт сағатпен (2 PHM және 2 RAFS) ұшырылады. Жүйелік кемшілік болу мүмкіндігі қарастырылуда. ESA мәлімдемесіне сәйкес, олар рубидий атом сағаттары бойынша өнеркәсіптік серіктестерімен бірге кейбір сынақтар мен жұмыс істеу шараларын жүргізу қажет деген қорытындыға келді. Сонымен қатар, әлі іске қосылмаған рубидий атом сағаттарын жөндеу жұмыстары қажет. Пассивті сутегі мазерлері үшін істен шығу қаупін азайту мақсатында жұмыс істеу шаралары зерттелуде. 2017 жылдың шілдесінде Еуропалық комиссия ақаулардың басты себептері анықталғанын және ғарышқа жіберілген спутниктердегі одан әрі ақауларды азайту үшін шаралар қабылданғанын хабарлады. Еуропалық дереккөздерге сәйкес, ESA рубидий сағаттарында қысқа тұйықталуға себеп болатын кемшікті компонентті ауыстыру арқылы анықталған екі проблеманы шешу үшін шаралар қабылдады, сондай-ақ әлі іске қосылмаған спутниктердегі пассивті сутегі мазер сағаттарын да жақсартты.

2019 жыл

2019 жылдың 11 шілдесінен 18 шілдесіне дейін бүкіл шоқжұлдыз "түсіндірілмейтін" сигнал үзілісін бастан өткізді, барлық жұмыс істеп тұрған спутниктер Галилео мәртебесі бетінде "ПАЙДАЛАНУҒА БОЛМАЙТЫН" статусын көрсетті. Оқиғаның себебі – Галилео жер үсті инфрақұрылымындағы жабдықтың істен шығуы, ол уақытты және орбиталық болжамдарды есептеуге әсер етті.

2020 жыл

2020 жылдың 14 желтоқсанында 0:00 UTC-ден бастап Galileo жүйесі 6 сағатқа созылған жалпы өнімділік төмендеуін бастан өткізді. Galileo деректеріндегі «маргиналды» статусы туралы белгіні назарға алмаған GNSS қабылдағыштары 80 км-ге дейін псевдоқашықтық қатесін сезінуі мүмкін. Мәселе жүйенің уақытты анықтау функциясындағы жер сегментіндегі атомдық сағаттың қалыптан тыс жұмысына байланысты болды. Фучино және Оберпфаффенхофендегі Galileo басқару орталықтарындағы қатар жұмыс істейтін дәл уақытты қамтамасыз ету құрылымдарында Оберпфаффенхофендегі қосалқы жүйеге техникалық қызмет көрсету жүргізіліп жатқанда Фучинода ақаулық туындады.

Халықаралық қатысу

2003 жылдың қыркүйегінде Қытай «Галилео» жобасына қосылды. Қытай келесі жылдары жобаға 230 миллион евро (302 миллион АҚШ доллары, 155 миллион фунт стерлинг, 2,34 миллиард юань) инвестициялауға міндетті болды. 2004 жылдың шілдесінде Израиль Еуроодақпен «Галилео» жобасына қатысу туралы келісімге қол қойды. 2005 жылдың 3 маусымында Еуропалық Одақ және Украина Украинаның жобаға қосылуы туралы келісімге келді. 2005 жылдың қарашасынан бастап Марокко да бағдарламаға қосылды. 2005 жылдың қыркүйегінде Үндістан жобаға қосылу туралы келісімге қол қойды. 2006 жылдың ортасында мемлекеттік-жеке серіктестік келісімі бұзылып, Еуропалық комиссия «Галилео» бағдарламасын Еуроодақтың мемлекеттік бағдарламасы ретінде ұлттықтандыруға шешім қабылдады. Бұл шешім қауіпсіздік және «Галилео» бағдарламасын қаржыландыру мәселелеріне байланысты болды. 2007 жылдың 30 қарашасында Еуропалық Одақтың 27 мүше мемлекеті Германия мен Италияда базалар құру жоспарымен жобаны іске қосуға бірауыздан келісті. Испания бастапқы дауыс беру кезінде мақұлдамады, бірақ сол күні кешігіп мақұлдады. Бұл «Галилео» жобасының мүмкіндіктерін едәуір арттырды: «Еуроодақтың атқарушы органы бұрын 2008 жылдың қаңтарына дейін келісімге қол жеткізілмесе, ұзақ уақыттан бері қиындыққа тап болған жоба тоқтатылатынын мәлімдеген еді». 2009 жылдың 3 сәуірінде Норвегия да бағдарламаға қосылып, даму шығындарына 68,9 миллион евро бөлді және өз компанияларына құрылыс келісімшарттарына қатысуға рұқсат берді. Норвегия Еуроодақтың мүшесі болмаса да, Еуропалық ғарыш агенттігінің мүшесі болып табылады. 2013 жылдың 18 желтоқсанында Швейцария бағдарламаға толыққанды қатысу үшін ынтымақтастық келісіміне қол қойды және 2008–2013 жылдар аралығында 80 миллион евроны кері төледі. Еуропалық ғарыш агенттігінің мүшесі ретінде ол «Галилео» спутниктерін әзірлеуге қатысты, сутегі мазерлік сағаттарды ұсынып берді. 2014–2020 жылдар аралығындағы Швейцарияның қаржылық міндеттемелері Швейцарияның Еуроодақтың ғылыми-зерттеу бағдарламаларына қатысуы үшін қолданылатын стандартты формулаға сәйкес есептеледі. 2018 жылдың наурыз айында Еуропалық комиссия Ұлыбританияның Еуропалық Одақтан (ЕО) шығуынан кейін жобаның кейбір бөліктеріне (әсіресе қорғалған қызмет PRS-ке қатысты) кірмеуі мүмкін екенін хабарлады. Осының салдарынан Airbus Ground Control Segment (GCS) жұмысын Портсмут қаласындағы кеңсесінен Еуроодаққа мүше мемлекетке көшіруге тиіс болды. Еуропалық қауіпсіздік зерттеулері институтының конференциясында сөз сөйлеген Еуроодақтың Brexit келіссөздеріне жауапты бас келіссөзшісі Мишель Барнье Ұлыбританияның Еуропалық Одақтан шығуға шешім қабылдағанын және осылайша барлық Еуропалық Одақ бағдарламаларынан, соның ішінде «Галилеодан» бас тартқанын атап өтті. 2018 жылдың тамызында Ұлыбритания Brexit-тен кейін «Галилеоға» бәсекелес спутниктік навигациялық жүйені құруды қарастыратынын мәлімдеді. 2018 жылдың желтоқсан айында Ұлыбританияның премьер-министрі Тереза Мэй Ұлыбритания енді инвестицияны қайтарып алуға тырыспайтынын жариялады, ал ғылым министрі Сэм Гима бұл мәселе бойынша отставкаға кетті.

Сигналдар

Жүйе үш сигналды таратады: E1 (1575.42 МГц), E5 (1191.795 МГц), оның ішінде E5a (1176.45 МГц) және E5b (1207.14 МГц), сондай-ақ E6 (1278.75 МГц):
Galileo FOC сигналдарының параметрлері E1 I E1 Q E5a E5b E6 I E6 Q Тасымалдаушы жиілігі (МГц) 1,575.42 1,575.42 1,176.45 1,207.14 1,278.75 1,278.75 Модуляция CBOC (6, 1, 1/11) BOCcos (15, 2.5) AltBOC (15, 10) AltBOC (15, 10) BPSK (5) BOCcos (10, 5)

Қызметтің тоқсандық нәтижелері туралы есептер

Еуропалық ГНСС қызмет орталығы 2017 жылдан бері Ашық қызмет және Іздеу-құтқару қызметінің тоқсандық өнімділік туралы есептерін жариялап келеді. Жалпы, өлшенген өнімділік параметрлері мақсатты көрсеткіштерден асып түседі. Еуропалық ГНСС қызмет орталығының 2021 жылғы сәуір, мамыр, маусым айларына арналған «Галилео» ашық қызметінің тоқсандық есебінде UTC уақытын тарату қызметінің дәлдігі ≤ 4,3 наносекунд екендігі көрсетілді, бұл көрсеткіш алдыңғы 12 айда жиналған деректер негізінде есептелді және ≤ 30 нс мақсатты көрсеткіштен жоғары. Сигналдың кеңістіктегі қатесі (SISE) бір және (әлдеқайда дәл) екі жиілікті қабылдағыштар үшін ≤ мақсатты көрсеткіштен кем болды. «Галилео» навигациялық хабарламасында Галилео жүйелік уақыты (GST), UTC және GPS уақыты (GPST) арасындағы айырмашылықтар қамтылған (өзара үйлесімділікті арттыру мақсатында). Еуропалық ГНСС қызмет орталығының 2021 жылғы сәуір, мамыр, маусым айларына арналған «Галилео» іздеу-құтқару қызметінің тоқсандық есебінде әртүрлі өнімділік параметрлерінің өлшемдері мақсатты көрсеткіштерден асып түскені хабарланды.

Тұжырымдама

Әрбір Galileo спутнигінде бір-біріне тәуелсіз екі негізгі пассивті сутегі мазері атомдық сағаты және екі қосымша рубидий атомдық сағаты бар. Кез келген спутниктік навигация жүйесінің маңызды компоненттері болып табылатын ғарышқа жарамды, жоғары дәл және тұрақты атомдық сағаттардың қолданылған төрт еселенген артықшылығы, ғарыштағы атомдық сағаттардың істен шығуы кезінде Галилео жүйесінің жұмысын қамтамасыз етеді. Борттағы пассивті сутегі мазерлік сағаттардың дәлдігі борттағы рубидий атомдық сағаттарынан төрт есе артық және 3 миллион жылға 1 секундке тең деп бағаланады (наносекунд – секундының 1 миллиардтан бір бөлігі (10⁻⁹ секунд) уақыт қатесі, Жер бетінде 30 см позициялық қатеге әкеледі) және қабылдағышқа сигналдың оған жету уақытын есептеуге мүмкіндік беретін дәл уақыт сигналын қамтамасыз етеді. Галилео спутниктері бір сутегі мазерін негізгі режимде, ал рубидий сағатын қосалқы ретінде жұмыс істеу үшін конфигурацияланған. Қалыпты жағдайларда, жұмыс істеп тұрған сутегі мазер сағаты навигациялық сигналды құруға арналған эталондық жиілікті шығарады. Егер сутегі мазерінде қандай да бір мәселе туындаса, рубидий сағатына дереу ауысу жүзеге асырылады. Бастапқы сутегі мазерінің істен шығуы жағдайында, қосымша сутегі мазері жер сегменті арқылы бірнеше күн ішінде қосылып, резервтік жүйе ретінде жұмыс істей алады. Сағатты бақылау және басқару блогы төрт сағат пен навигациялық сигнал генератор блогы (NSU) арасындағы интерфейсті қамтамасыз етеді. Ол белсенді сутегі мазер сағатынан NSU-ға сигналды жібереді, сондай-ақ негізгі сағат пен қосалқы сағаттың шығаратын жиіліктерінің фазалық үйлесімділігін қамтамасыз етеді, осылайша қосалқы сағат бас сағат істен шыққан жағдайда дереу жұмыс істей алады. NSU ақпараты бірнеше спутниктен алынған сигналдардың айырмашылығын есептеу арқылы қабылдағыштың орнын анықтау үшін қолданылады. Борттағы пассивті сутегі мазері мен рубидий сағаттары бірнеше сағат бойы өте тұрақты. Алайда, оларды шексіз уақыт бойы жұмыс істеуге рұқсат етілсе, олардың уақыт санауы бұрмаланады, сондықтан оларды жердегі одан да тұрақты эталондық сағаттармен үнемі синхрондау қажет. Бұларға рубидий немесе пассивті сутегі мазеріне қарағанда орташа және ұзақ мерзімді тұрақтылығы жоғары цезий жиілік стандартына негізделген белсенді сутегі мазері сағаттары кіреді. Жердегі осы сағаттар Фучино мен Оберпфаффенхофендегі Галилео басқару орталықтарында орналасқан, қатар жұмыс істейтін Дәл Уақыт Құрылғыларында жинақталған. Жердегі сағаттар сонымен қатар Galileo жүйесі үшін стандартты болып табылатын Galileo System Time (GST) деп аталатын жаһандық уақыт сілтемесін жасайды және оны UTC-нің жергілікті реализацияларымен, яғни Еуропалық жиілік және уақыт зертханаларының UTC(k) стандарттарымен үнемі салыстырады. Жаһандық спутниктік навигациялық жүйелер туралы толық ақпарат алу үшін GNSS және GNSS позициялық есептеулерін қараңыз.

Еуропалық GNSS қызмет көрсету орталығы

Мадридте орналасқан Еуропалық GNSS қызмет көрсету орталығы (GSC) – Галилео жүйесінің ажырамас бөлігі және Галилео жүйесі мен Галилео пайдаланушылары арасындағы бірыңғай интерфейсті қамтамасыз етеді. GSC Галилеоның ресми құжаттамасын жариялайды, бүкіл әлем бойынша Галилеоның қазіргі және болашақ қызметтерін насихаттайды, стандарттауды қолдайды және Галилео альманахтарын, эфемеридаларын және метадеректерді таратады. GSC пайдаланушыларға көмектесу үшін байланыс нүктесі болып табылатын GSC пайдаланушыларға көмек көрсету орталығы қызмет етеді. GSC сұрақтарға жауап береді және Галилео бойынша пайдаланушылардан келіп түскен мәлімдемелерді жинақтайды. Көмек орталығы GSC веб-порталы арқылы әлемнің барлық Галилео пайдаланушылары үшін үздіріссіз қолжетімді. GSC Галилео шоқжұлдызының жаңартылған мән-жайын ұсынады және жоспарланған және жоспарланбаған оқиғалар туралы Галилео пайдаланушыларына арналған ескертулер (NAGU) арқылы хабарлайды. GSC Галилео анықтамалық құжаттамасын, Галилео қызметтері және сигналдар сипаттамалары және Галилеоның өнімділік туралы есептерін жариялайды.

Іздеу және құтқару

Galileo MEOSAR жүйесінің бір бөлігі ретінде жаһандық іздеу және құтқару (SAR) қызметін қамтамасыз етеді. Ресейдің ГЛОНАСС, АҚШ-тың GPS және Қытайдың BeiDou спутниктері сияқты, "Галилео" спутниктері де 406 МГц жиіліктік сигналдарды, төтенше жағдай маяктарынан түсетін сигналдарды Forward Link Service (FLS) арқылы құтқаруды үйлестіру орталығына жеткізетін транспондермен жабдықталған, одан кейін құтқару операциясы басталады. Төтенше жағдай маягынан сигнал алғаннан кейін, Galileo SAR жүйесі маякқа кері байланыс хабары (Return Link Message - RLM) жібереді, арқасында апатқа ұшыраған адамға (адамдарға) маяк белсендірілгені анықталғаны және көмек жолда екені хабарланады. Бұл кері байланыс мүмкіндігі спутниктік жүйелерде жаңа болып табылады және бұрын пайдаланушыға кері байланыс бермеген Cospas Sarsat жүйесімен салыстырғанда маңызды жаңарту саналады. 2014 жылғы ақпанда жүргізілген сынақтар көрсетті, қолданыстағы Cospas Sarsat халықаралық бағдарламасының бөлігі ретінде жұмыс істейтін Galileo іздеу және құтқару қызметі үшін симуляцияланған апат орнының 77% -і , ал 95% -і нақты анықталды. Galileo Return Link Service (RLS) 2020 жылғы қаңтарда барлық RLS мүмкіндігі бар төтенше жағдай маяктары үшін қолданысқа енгізілді.

Galileo спутниктік сынақ беттері: GIOVE

2004 жылы Galileo жүйесінің сынақ төсегі 1-ші нұсқасы (GSTB V1) жобасы орбиталық анықтау және уақыт синхрондау (OD&TS) алгоритмдерін жерде сынап, растады. ESA және European Satellite Navigation Industries басшылығымен жүзеге асырылған бұл жоба, өнеркәсіпке Galileo позициялық жүйесінің миссиялық сегментін әзірлеу үшін қажетті негізгі білімді ұсынды. GIOVE A – GIOVE (Galileo In Orbit Validation Element) сынақ спутнигінің алғашқысы. Оны Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) компаниясы жасады, ал Еуропалық ғарыш агенттігі және Galileo бірлескен кәсіпорны (GJU) 2005 жылдың 28 желтоқсанында сәтті ұшырды. GIOVE A жұмысының нәтижесінде Galileo, Халықаралық телекоммуникация одағының (ITU) жиіліктерді бөлу және резервтеу талаптарына сай болды. Бұл процесті 2006 жылдың маусымына дейін аяқтау қажет еді. Astrium және Thales Alenia Space компаниялары құрастырған GIOVE B, GIOVE A-ға қарағанда жетілдірілген құралдармен жабдықталған. Ол 2008 жылдың 27 сәуірінде 22:16 UTC-де Starsem ұсынған «Союз FG/Fregat» зымыранымен сәтті ұшырылды. Бастапқы жоспар бойынша, үшінші спутникті, GIOVE A2-ні SSTL компаниясы 2008 жылдың екінші жартысында ұшыруға дайындалған. Бірақ GIOVE B-ның сәтті ұшырылып, орбитада жұмыс істеуіне байланысты GIOVE A2 құрылысы тоқтатылды. European Satellite Navigation Industries басқаратын GIOVE миссиясы сегменті, GIOVE A/B спутниктерін пайдаланып, IOV спутниктеріне қатысты тәуекелдерді азайту мақсатында, нақты деректерге негізделген тәжірибелік нәтижелерді ұсынды. ESA, GIOVE A/B спутниктерінен алынған өлшемдерді жүйелі зерттеу үшін GETR қабылдағыштарын қолдана отырып, жер станцияларының жаһандық желісін ұйымдастырды. GETR қабылдағыштарын Septentrio компаниясымен қатар, жүйенің жұмыс істеуін сынау үшін пайдаланылған алғашқы Galileo навигациялық қабылдағыштары да ұсынды. GIOVE A/B деректерінің сигналдық талдауы, барлық Galileo сигналдарының күтілгендей іздеу өнімділігімен сәтті жұмыс істегенін растады.

Орбиталық валидациялау (IOV) спутниктері

Осы сынақ спутниктерін төрт IOV Galileo спутнигі ілесіп келді, олар Galileo спутнигінің түпкілікті дизайнына жақын. Іздеу және құтқару (SAR) мүмкіндігі де орнатылған. Бірінші екі спутник 2011 жылдың 21 қазанында «Союз» зымыран тасығышымен француздық Ғарыш орталығынан (Centre Spatial Guyanais) ұшырылды, ал қалған екеуі 2012 жылдың 12 қазанында ұшырылды. Бұл маңызды растау сынақтарын жүргізуге мүмкіндік береді, себебі автомобильдер мен телефондардағы жер үсті қабылдағыштары үш өлшемдегі орналасуын анықтау үшін кем дегенде төрт спутникті «көруі» тиіс. Орбитадағы тексеру (IOV) фазасы аяқталғаннан кейін, қалған спутниктер толыққанды жұмысқа кірісу үшін орнатылады.

FOC 1- партиясы

2010 жылдың 7 қаңтарында алғашқы 14 FOC спутнигін құрылысына байланысты келісім-шарт OHB System компаниясына, ал навигациялық құралдарды жасауға Surrey Satellite Technology Limited (SSTL) компаниясына берілгені жарияланды. "Batch 1" деп аталатын Галилео бірінші буынының спутниктерінің алғашқы тобы Galileo FOC FM1-ден Galileo FOC FM14 спутниктеріне дейін құралады. 14 спутник 566 миллион евроға (510 миллион фунт стерлинг; 811 миллион АҚШ доллары) салынды. Arianespace спутниктерді 397 миллион евроға (358 миллион фунт стерлинг; 569 миллион АҚШ доллары) орбитаға шығарады. Еуропалық комиссия сондай-ақ, 85 миллион евролық келісім-шартты, Галилео жүйесін интеграциялау және тексеру үшін ЕКА-ға қажетті өнеркәсіптік қызметтерді қамтитын жүйелік қолдауды қамтамасыз ету үшін Thales Alenia Space компаниясына тапсырғанын хабарлады. Thales Alenia Space жұмыстың орындалуын Astrium GmbH компаниясына, ал қауіпсіздікті Thales Communications компаниясына тапсырды.

FOC 2-топ

2012 жылдың ақпан айында EADS Astrium ұсынған тендерден басым түскеннен кейін OHB Systems компаниясына 250 миллион еуроға (327 миллион АҚШ доллары) тағы 8 FOC спутнигіне қосымша тапсырыс берілді. "Галилео" бірінші буынының екінші партиясы, "2-топ" деп аталатын спутниктер "Галилео" FOC FM15-тен "Галилео" FOC FM22-ге дейін құрайды. Осылайша, FOC спутниктерінің жалпы саны 22-ге жетті. Спутниктерді OHB компаниясы, Surrey Satellite Technology (SSTL) компаниясының қатысуымен құрастырды.

FOC 3-топтамасы

2017 жылдың маусым және қазан айларында OHB Systems компаниясына 8 және 4 FOC спутнигіне қосымша екі тапсырыс, тиісінше 324 миллион және 157,75 миллион евроға берілді. "3-топтама" деп аталатын Galileo бірінші буынының үшінші және соңғы спутниктері Galileo FOC FM23-тен Galileo FOC FM34-ке дейін құрайды. Спутниктер Германияның Бремен қаласындағы OHB компаниясымен, Ұлыбританияның Гилфорд қаласындағы Surrey Satellite Technology (SSTL) компаниясының қатысуымен құрастырылуда. 3-топтама аяқталғаннан кейін FOC спутниктерінің жалпы саны 34-ке жетеді.

FOC ұшырулары

2014 жылдың 7 мамырында алғашқы екі FOC спутнигі Гайанаға жетіп, жаз айында жоспарланған бірлескен ұшырылуы үшін дайындалды. 2013 жылы ұшырылуы жоспарланған, бірақ құралдарды жасау және құрастыру үшін өндірістік желіні құру мәселелері Galileo спутниктерінің сериялық өндірісін бір жылға кешіктірді. Бұл екі спутник (Галилео спутниктері GSAT 201 және GSAT 202) 2014 жылдың 22 тамызында ұшырылды. Бұл спутниктердің аттары – Дореза мен Милена, олар бұрын сурет салу байқауында жеңімпаз болған еуропалық балалардың есімдерімен аталады. 2014 жылдың 23 тамызында ұшыру қызметін көрсететін Arianespace VS09 рейсінде аномалия тіркелді және спутниктер дұрыс емес орбитаға шығарылды. Олар эллипстік орбитаға түсіп, навигация үшін қолданылмайтын болды. Дегенмен, кейіннен оларды физикалық эксперименттер үшін пайдалану мүмкін болды, сондықтан олар толығымен жоғалған жоқ. GSAT 203 (Адам) және GSAT 204 (Анастасия) спутниктері 2015 жылдың 27 наурызында Гвиана ғарыш орталығынан "Союз" төрт сатылы зымырандық кешенін пайдаланып сәтті ұшырылды. GSAT 205 (Alba) және GSAT 206 (Oriana) спутниктері 2015 жылдың 11 қыркүйегінде Гвиана ғарыш орталығынан "Союз" төрт сатылы зымырандық кешенін пайдаланып сәтті ұшырылды. 2015 жылдың 17 желтоқсанында "Союз" төрт сатылы зымырандық кешенін пайдалана отырып, GSAT 208 (Лиен) және GSAT 209 (Андриана) спутниктері Француз Гвианасының Куру қаласынан сәтті ұшырылды. GSAT 210 (Daniele) және GSAT 211 (Alizée) спутниктері 2016 жылдың 24 мамырында ұшырылды. 2016 жылдың қарашасынан бастап соңғы он екі спутникті ұшыру үшін "Ариан 5 ES" деп аталатын модификацияланған "Ариан 5" зымырандық кешені қолданылады, ол бір ұшыруда төрт Galileo спутнигін орбитаға шығара алады. 2016 жылғы 17 қарашада Француз Гвианасының Куру қаласынан GSAT 207 (Антониана), GSAT 212 (Лиза), GSAT 213 (Кимберли), GSAT 214 (Таймен) спутниктері Ariane 5 ES зымырандық кешенімен сәтті ұшырылды. 2016 жылдың 15 желтоқсанында Galileo бастапқы операциялық мүмкіндіктерді (IOC) ұсынуды бастады. Қазіргі уақытта ұсынылатын қызметтер: ашық қызмет, мемлекеттік реттелген қызмет және іздеу-құтқару қызметі. 2018 жылдың 25 шілдесінде Француз Гвианасының Куру қаласынан "Ариан-5 ES" зымырандық кешенімен GSAT 219 (Тара), GSAT 220 (Самуэль), GSAT 221 (Анна), GSAT 222 (Элен) спутниктері сәтті ұшырылды. GSAT 223 (Николина) және GSAT 224 (Шрия) спутниктерінің бірінші тобы 2021 жылдың 5 желтоқсанында Француз Гвианасының Куру қаласынан "Союз" төрт сатылы зымырандық кешенімен сәтті ұшырылды. Шрия 2022 жылдың 29 тамызында сәтті түрде жұлдыздық топқа қосылды.

Екінші буын (G2G) спутниктері

2014 жылдан бастап ESA және оның өнеркәсіптік серіктестері 2020 жылдардың соңында іске қосылуы жоспарланған ЕО-ға ұсынылатын екінші буын Galileo (G2G) спутниктері туралы зерттеулерді бастады. Бір идея – электрлік қозғалтқышты пайдалану, бұл ұшыру кезінде үстіңгі сатының қажеттілігін жояды және бір партиядан спутниктерді бірнеше орбиталық жазықтыққа енгізуге мүмкіндік береді. Жаңа буын спутниктері 2025 жылға дейін қолжетімді болады деп күтілуде және қолданыстағы желіні толықтыруға арналған. 2021 жылдың 20 қаңтарында Еуропалық комиссия Thales Alenia Space (TAS) және Airbus Defence and Space компанияларына әрқайсысына 6 ғарыш аппаратын жеткізуге 1,47 миллиард еуро көлеміндегі келісімшарт бергенін хабарлады. Бұл – жалпы ғылыми қоғамға бағытталған, Galileo-ның жаңа қолданыстарын анықтау және іске асыру мақсатын көздейтін кең ауқымды зерттеу. Galileo бірлескен кәсіпорны анықтаған әртүрлі GNSS пайдаланушыларының арасында GEO6 жобасы – ЕО қаржыландыратын, орналасқан жерге негізделген қызметтердің (LBS) техникалық және коммерциялық аспектілерін зерттеуге арналған жоба. Ол Galileo (және EGNOS) ұсынған пайданың техникалық талдауын қамтиды және Galileo-ның басқа орналасу технологияларымен (желілік, WLAN және т.б.) үйлесімділігін зерттейді. Аталған жобалар аясында бірнеше пилоттық үлгілер жасалып, демонстрацияланды. Пайдаланушылардың ықтимал саны, Galileo операциялық компаниясының немесе концессионерінің (GOC) ықтимал табысы, халықаралық маңыздылығы және инновациялық деңгейі негізінде консорциум басымдыққа ие қолданбалар (PA) жиынтығын таңдап, оларды жобаның уақыт шеңберінде әзірлейді. Бұл қолданбалар EGNOS қызметтерін пайдалануды арттыруға және оңтайландыруға, сондай-ақ Galileo сигналдық сынақ орталығының (GSTB V2) және Galileo (IOV) кезеңі ұсынатын мүмкіндіктерді кеңейтуге көмектеседі. Барлық Galileo спутниктері лазерлік ретрорефлекторлар жиынтығымен жабдықталған, бұл оларды Халықаралық лазерлік қашықтық өлшеу қызметінің станцияларымен қадағалауға мүмкіндік береді. Galileo спутниктеріне лазерлік қашықтық өлшеу спутниктік орбиталарды тексеру, Жердің айналу параметрлерін анықтау және лазерлік және микротолқындық бақылауларды біріктіретін шешімдер үшін қолданылады.

Қабылдаушылар

Барлық негізгі ГНСС қабылдағыш микросхемалары Galileo-ны қолдайды және жүздеген соңғы пайдаланушы құрылғылары Galileo-мен үйлесімді. 2019 жылдың шілдесінде нарықта 140-тан астам Galileo жүйесімен жабдықталған смартфон болды, оның 9-ы екі жиілікті қолдайды. Құрлықта, теңізде және әуеде әртүрлі мақсаттарға арналған рұқсат етілген құрылғылардың кең тізімі ЕО веб-сайтында үнемі жаңартылып отырады. 2018 жылдың 24 желтоқсанында Еуропалық комиссия барлық жаңа смартфондарға E112 қолдауын қамтамасыз ету үшін Galileo-ны енгізу туралы міндеттеме берді. 2018 жылдың 1 сәуірінен бастап Еуропада сатылатын барлық жаңа көліктер авария жағдайында 112 нөміріне автоматты түрде қоңырау шалатын және Galileo орналасқан жерін жіберетін eCall жүйесімен жабдырылуы керек. 2018 жылдың соңына дейін Galileo АҚШ-та пайдалануға рұқсат етілмегендіктен, АҚШ аумағында Galileo сигналдарын қабылдай алатын құрылғыларда ғана жұмыс істеді. Федералды байланыс комиссиясының (FCC) бұл мәселедегі позициясы GPS емес радионавигациялық спутниктік жүйелердің (RNSS) қабылдағыштарына осы сигналдарды қабылдау үшін лицензия алу қажеттігі болды (және қазір де солай). ЕС 2015 жылы Galileo үшін осы талаптан бас тартуды сұрады және 2017 жылдың 6 қаңтарында бұл мәселе бойынша халықтың пікірі сұралды. 2018 жылғы 15 қарашада FCC сұралған бас тартуды мақұлдады, бұл федералды емес тұтынушы құрылғыларына Galileo E1 және E5 жиіліктеріне қол жеткізуге рұқсат берді. Дегенмен, көптеген құрылғылар, соның ішінде смартфондар, Galileo сигналдарын АҚШ-та пайдалану үшін операциялық жүйені немесе басқа да жаңартуларды қажет етеді (көптеген смартфондар, мысалы, Apple iPhone 6S және Samsung Galaxy S7 аппараттық мүмкіндіктерге ие, жаңартулар тек бағдарламалық қамтамасыз етуді өзгертуді қажет етеді).

Монеталар

Еуропалық спутниктік навигация жобасы өте құнды коллекциялық монетаның негізгі мотиві ретінде таңдалды: 2006 жылғы 1 наурызда соғылған австриялық Еуропалық спутниктік навигация ескерткіш монетасы. Монетаның күміс сақинасы және алтын-қоңыр ниобий "капсуласы" бар. Монетаның арт жағында ниобий бөлігінде Жерді айналатын навигациялық спутниктер бейнеленген. Сақинада спутниктік навигация дамытылған әртүрлі көлік түрлері көрсетілген: ұшақ, автомобиль, жүк көлігі, пойыз және контейнер тасымалдайтын кеме.

Бәсекелесетін жүйелер

BeiDou (BDS) – Қытай іске қосқан және басқаратын жаһандық жүйе. ГЛОНАСС – Ресей іске қосқан және басқаратын жаһандық жүйе. GPS – АҚШ іске қосқан және басқаратын жаһандық жүйе. Michibiki (QZSS) – Жапония іске қосқан және басқаратын, Азия-Океания аймақтарында қабылданатын, Жапонияға баса назар аударатын өңірлік навигациялық жүйе. NavIC – Оңтүстік Азия және Батыс Азия аймақтарында қабылданатын, Үндістан іске қосқан және басқаратын өңірлік жүйе.