Галилео спутниктері: технологияны орбитада сынақтан өткізу
GIOVE
Галилео спутнигі: Еуропалық ғарыш агенттігінің (ESA) Galileo жүйесін сынау үшін құрылған GIOVE спутнигі туралы ақпарат. Технология, сынақтар, және тарихы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
спутниктер
the satellites
; ˈdʒɔːve), немесе Galileo In Orbit Validation Element – Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) үшін Galileo позициялық жүйесі үшін орбитадағы технологияны сынау мақсатында салынған екі спутниктің атауы. Атау Юпитердің алғашқы төрт табиғи серігін ашқан және кейіннен оларды Жер бетіндегі нүктенің бойлық координатасын анықтау үшін әмбебап сағат ретінде пайдалануға болатынын тапқан Галилео Галилейге құрмет көрсету үшін таңдалды. GIOVE спутниктері Galileo позициялық жүйесінің орбиталық тексеруінің (IOV) тәуекелдерін азайту аясында GIOVE миссиясы (GIOVE M) сегментімен жұмыс істейді.
; ˈdʒɔːve), or Galileo In Orbit Validation Element, is the name for two satellites built for the European Space Agency (ESA) to test technology in orbit for the Galileo positioning system. The name was chosen as a tribute to Galileo Galilei, who discovered the first four natural satellites of Jupiter, and later discovered that they could be used as a universal clock to obtain the longitude of a point on the Earth's surface. The GIOVE satellites are operated by the GIOVE Mission (GIOVE M) segment in the frame of the risk mitigation for the In Orbit Validation (IOV) of the Galileo positioning system.
Мақсаты
Бұл растау спутниктері бұрын Galileo System Testbed (GSTB) нұсқасы 2 (GSTB V2) деп белгілі болған. 2004 жылы Galileo System Test Bed Version 1 (GSTB V1) жобасы орбиталық анықтау және уақыт синхрондау (OD&TS) үшін жердегі алгоритмдерді тексерді. ESA және European Satellite Navigation Industries басшылығымен жүзеге асырылған бұл жоба, өнеркәсіпке "Галилео" позициялық жүйесінің миссиялық сегментін әзірлеу үшін маңызды білім берді. GIOVE спутниктері болашақ "Галилео" сигналдарымен тең келетін көп жиілікті қашықтық сигналдарын берді: L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a, E5b. GIOVE миссиясының басты мақсаты – "Галилео" үшін әзірленген жаңа кодтық модуляциялардың қабылдануын және жұмысын, соның ішінде BOC (Binary Offset Carrier) техникасын қолдана отырып жасалған жаңа сигналдарды, әсіресе жоғары өнімді E5AltBOC сигналын сынау және растау болды.
These validation satellites were previously known as the Galileo System Testbed (GSTB) version 2 (GSTB V2). In 2004 the Galileo System Test Bed Version 1 (GSTB V1) project validated the on ground algorithms for Orbit Determination and Time Synchronization (OD&TS). This project, led by ESA and European Satellite Navigation Industries, has provided industry with fundamental knowledge to develop the mission segment of the Galileo positioning system. GIOVE satellites transmitted multifrequency ranging signals equivalent to the signals of future Galileo: L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a, E5b. The main purpose of the GIOVE mission was to test and validate the reception and performance of novel code modulations designed for Galileo including new signals based on the use of the BOC (Binary Offset Carrier) technique, in particular the high performance E5AltBOC signal.
GIOVE-A
Бұрын GSTB V2/A деп аталған бұл спутник Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) компаниясымен құрастырылды. Оның басты мақсаты – Халықаралық Телекоммуникация Одағы (ITU) бөліп берген "Галилео" жиіліктерін иелену. Ол екі тәуелсіз Galileo сигналдарын жасау тізбегін және борттағы екі рубидий атомдық сағатының конструкциясын, сондай-ақ болашақ спутниктер үшін орташа мөлшердегі дөңгелек орбитаның орбиталық ерекшеліктерін сынақтан өткізеді. GIOVE A – SSTL-дің жаңа геостационарлық мини-спутниктік платформасы (GMP) негізінде жасалған және геостационарлық орбитаға арналған алғашқы ғарыш аппараты. GIOVE A сонымен қатар SSTL-дің төменгі Жер орбитасынан тыс, орташа Жер орбитасында жұмыс істейтін алғашқы спутнигі, және SSTL-дің күнге бағытталған жарылатын күн панельдерін қолданатын алғашқы спутнигі болып табылады. Алдыңғы SSTL спутниктерінде панельдер корпуста орналасқан, олар күнге тікелей қарамайтындықтан бірлік ауданына аз қуат өндіреді.
Previously known as GSTB V2/A, this satellite was constructed by Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL). Its mission has the main goal of claiming the frequencies allocated to Galileo by the ITU. It has two independently developed Galileo signal generation chains and also tests the design of two on board rubidium atomic clocks and the orbital characteristics of the intermediate circular orbit for future satellites. GIOVE A is the first spacecraft whose design is based upon SSTL's new Geostationary Minisatellite Platform (GMP) satellite bus, intended for geostationary orbit. GIOVE A is also SSTL's first satellite outside low Earth orbit, operating in medium Earth orbit), and is SSTL's first satellite to use deployable Sun tracking solar arrays. Previous SSTL satellites use body mounted solar arrays, which generate less power per unit area as they do not face the Sun directly.
2005 жылғы 28 желтоқсанда іске қосылды
2005 жылғы 28 желтоқсанда 05:19 UTC бойынша Қазақстандағы Байқоңыр ғарыш айлағынан "Союз FG/Fregat" зымыран-тасығыш құралымен ұшырылды.
It was launched at 05:19 UTC on December 28, 2005, on a Soyuz FG/Fregat from the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan.
Galileo-ның алғашқы хабарлары
Ол жоспарланғандай 09:01 UTC-де Жерді 23 222 км биіктікте айналып жүргенде байланыс орнатуға кірісті. Спутник алғашқы навигациялық сигналды 2006 жылдың 12 қаңтарында сағат 17:25 GMT-де сәтті жіберді. Бұл сигналдар Ұлыбританияның Хэмпшир округындағы Чильболтон обсерваториясында және Бельгиядағы Редудағы ЕКА стансасында қабылданды. SSTL және ESA командалары GIOVE A спутнигінен тараған сигналдың Халықаралық телекоммуникация одағының (ITU) жиілік бөлу және резервтеу талаптарына сәйкес келетінін анықтау үшін өлшеді. Бұл процесс 2006 жылдың маусымына дейін аяқталуы тиіс еді.
It began communicating as planned at 09:01 UTC while circling the Earth at a height of 23,222 km. The satellite successfully transmitted its first navigation signals at 17:25 GMT on 12 January 2006. These signals were received at Chilbolton Observatory in Hampshire, UK and the ESA Station at Redu in Belgium. Teams from SSTL and ESA have measured the signal generated by GIOVE A to ensure it meets the frequency filing allocation and reservation requirements for the International Telecommunication Union (ITU), a process that was required to be complete by June 2006.
Техникалық мәліметтер
Ғарыштағы GIOVE A сигналы жиіліктері мен модуляциялары, чип жылдамдықтары және дерек жылдамдықтары тұрғысынан Галилео сигналының толыққанды өкілі болып табылады. Дегенмен, GIOVE A бір уақытта тек екі жиілік диапазонында ғана хабар тарата алады (мысалы, L1+E5 немесе L1+E6). GIOVE A кодтары Галилео кодтарынан ерекшеленеді. GIOVE A навигациялық хабарламасы құрылымы мен мазмұны жағынан өкілді емес (тек демонстрациялық мақсатта қолданылды). Septentrio компаниясы жасаған GETR (Galileo Experimental Test Receiver) құрылғысын пайдаланып, GIOVE A сигналының псевдоқашықтық өлшемдерін жасау және трассировка шуы мен көп жолды таралуын егжей-тегжейлі талдау жүргізілді. Кейбір псевдо-кездейсоқ шу (PRN) кодтарының ашық қолжетімділігі туралы пікір қақтығыстары болды. 2006 жылдың басында Корнелл университетінің зерттеушілері GIOVE A сигналын бақылап, PRN кодтарын анықтады. Қолданылған әдістер мен табылған кодтар 2006 жылғы маусымдағы GPS World журналында жарияланды. ESA қазір кодтарды жалпы қолданысқа енгізді.
The GIOVE A signal in space is fully representative of the Galileo signal from the point of view of frequencies and modulations, chip rates, and data rates. However, GIOVE A can only transmit at two frequency bands at a time (i. e., L1+E5 or L1+E6). GIOVE A codes are different from Galileo codes. The GIOVE A navigation message is not representative from the structure and contents viewpoint (demonstration only purpose). The generation of pseudorange measurements and detailed analysis of the tracking noise and multipath performance of GIOVE A ranging signals have been performed with the use of the GETR (Galileo Experimental Test Receiver) designed by Septentrio. There has been some public controversy about the open source nature of some of the Pseudo Random Noise (PRN) codes. In the early part of 2006, researchers at Cornell monitored the GIOVE A signal and extracted the PRN codes. The methods used and the codes which were found were published in the June 2006 issue of GPS World. ESA has now made the codes public.
Зейнеткерлік
GIOVE A 2012 жылдың 30 маусымында жұмысты тоқтатты (бірақ толыққанды қолданыстан шығарылмады), операциялық спутниктің орнына биіктігі көтерілді. 2021 жылдың 24 қарашасына дейін SSTL басқаруында болды, содан кейін ресми түрде қолданыстан шығарылды.
GIOVE A was retired (but not decommissioned) on 30 June 2012, after being raised in altitude to make way for an operational satellite. It remained under command by SSTL until 24 November 2021, when it was officially decommissioned.
GIOVE-B
GIOVE B (бұрын GSTB V2/B деп аталатын) ұқсас миссияға ие, бірақ сигналды жасау аппараттық құралдары едәуір жақсартылған. Бастапқыда оны European Satellite Navigation Industries спутниктік консорциумы құрастырған, бірақ 2007 жылы жоба қайта ұйымдастырылғаннан кейін, спутниктік бас мердігерлік жауапкершілік Astrium компаниясына берілді. GIOVE B-нің MEO ортасын сипаттау және ғарыштағы сигналдарды және қабылдағыштарды сынау мақсаттары да бар. GIOVE B үш атомдық сағатты тасымалдайды: екі рубидий стандарты және бірінші ғарышқа лайықты пассивті сутегі мазері.
GIOVE B (previously called GSTB V2/B), has a similar mission, but has greatly improved signal generation hardware. It was originally built by satellite consortium European Satellite Navigation Industries, but following re organization of the project in 2007, the satellite prime contractor responsibility was passed to Astrium. GIOVE B also has MEO environment characterization objectives, as well as signal in space and receiver experimentation objectives. GIOVE B carries three atomic clocks: two rubidium standards and the first space qualified passive hydrogen maser.
2008 жылғы 27 сәуірде іске қосылды
Ұшыру түрлі техникалық мәселелерге байланысты кешіктірілді және 2008 жылдың 27 сәуірінде Байқоңыр уақыты бойынша 04:16 (сенбі күні 22:16 UTC) Starsem ұсынған "Союз ФГ/Фрегат" зымыранымен жүзеге асты. Спутникті орбитаға қою үшін "Фрегат" сатысы үш рет іске қосылды. Giove B өз жоспарланған орбитасына 02:00 UTC-ден кейін жетіп, күн панельдерін сәтті жайды.
The launch was delayed due to various technical problems, and took place on 27 April 2008 at 04:16 Baikonur time (22:16 UTC Saturday) aboard a Soyuz FG/Fregat rocket provided by Starsem. The Fregat stage was ignited three times to place the satellite into orbit. Giove B reached its projected orbit after 02:00 UTC and successfully deployed its solar panels.
Galileo навигациялық бағдарламасының алғашқы хабарлары
GIOVE B навигациялық сигналдарды 2008 жылдың 7 мамырында таратуды бастады. Сигналдар GETR қабылдағыштары және басқа да тәсілдермен бірнеше ESA нысандарында қабылдануы расталды.
GIOVE B started transmitting navigation signals on May 7, 2008. The reception of the signals by GETR receivers and other means has been confirmed at a few ESA facilities.
Техникалық мәліметтер
ESA-ның мәлімдемесіне сәйкес, бұл "спутниктік навигация саласындағы маңызды қадам, себебі GIOVE B енді алғаш рет GPS Galileo жүйесіне ортақ сигналды, MBOC (көптеген екілік офсеттік тасымалдаушы) атты арнайы оптимизацияланған толқын формасын қолданып жіберуде. Бұл 2007 жылдың шілде айында ЕО және АҚШ арасында жасалған келісімге сәйкес келеді, ол Galileo және болашақ GPS III жүйелері үшін жасалған", - делінген хабарламада. "GIOVE B жоғары дәлдікті сигналдарды ғарышқа тарату арқылы, Galileo ең жетілдірілген спутниктік позициялау қызметтерін ұсына алатынын нақты көрсетеді, сонымен қатар GPS жүйесімен үйлесімділік пен өзара жұмыс істеуге кепілдік береді", - деді ESA Galileo жобасының жетекшісі Хавьер Бенедикто. Ұшырылғаннан кейін, алғашқы орбиталық операциялар мен платформаны іске қосудан соң, GIOVE B-нің навигациялық құралы қосылып, 7 мамырда сигнал беру басталды. Қазіргі таңдағы осы сигналдардың сапасы тексерілуде. Бұл процеске бірнеше мекемелер қатысуда, олардың ішінде Италияның Фучино қаласындағы Telespazio мекемесінде орналасқан GIOVE B басқару орталығы, Нидерландыдағы ESA-ның Еуропалық ғарыш зерттеу және технология орталығындағы (ESTEC) Galileo өңдеу орталығы, Бельгияның Реду қаласындағы ESA жер станциясы және Ұлыбританиядағы Рутерфорд Апплтон зертханасының (RAL) Чилболтон обсерваториясы бар. Чилболтонның 25 метрлік антеннасы GIOVE B сигналдарының сипаттамаларын жоғары дәлдікпен талдауға және олардың Galileo жүйесінің жобалық талаптарына сәйкес келетінін тексеруге мүмкіндік береді. Спутник Реду және Чилболтоннан көрінетін кезде үлкен антенналар қосылып, спутникті қадағалайды. GIOVE B 23 173 шақырым биіктікте Жерді 14 сағат 3 минутта бір айналым жасап келеді. GIOVE B жіберген сигналдардың сапасы жердегі пайдаланушы қабылдағыштары ұсынатын позициялық ақпараттың дәлдігіне маңызды әсер етеді. GIOVE B бортында бұрын-соңды болмаған тұрақтылықты қамтамасыз ететін деп күтілетін пассивті сутегі мазерлік атомдық сағат орналасқан. Сигналдың сапасына спутниктің орбитадағы ортасы және ғарыштан жерге сигналдардың таралу жолы әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, спутниктік сигналдар жақын жиілік диапазондарында жұмыс істейтін қызметтерге кедергі келтірмеуі керек, бұл да тексерілуде. ESA және өнеркәсіптегі Galileo командалары GIOVE B жіберген сигналдардың спектрін нақты уақытта бақылауға және жазуға қабілетті. Берілген сигналдың қуаты, орталық жиілігі және жолақтың ені, сондай-ақ бортта жасалған навигациялық сигналдардың форматына қатысты бірнеше өлшемдер жүргізіледі. Бұл спутниктік хабарларды оған бөлінген үш жиілік диапазонында талдауға мүмкіндік береді. GIOVE B миссиясы сонымен қатар орбитадағы маңызды спутниктік технологияларды растауға, Орта Жер орбитасының (MEO) сәулелену ортасын сипаттауға және болашақ Galileo жүйесінің маңызды бөлігі - пайдаланушы қабылдағыштарын сынауға мүмкіндік береді.
According to ESA, this is "a truly historic step for satellite navigation since GIOVE B is now, for the first time, transmitting the GPS Galileo common signal using a specific optimised waveform, MBOC (multiplexed binary offset carrier), in accordance with the agreement drawn up in July 2007 by the EU and the US for their respective systems, Galileo and the future GPS III". "Now with GIOVE B broadcasting its highly accurate signal in space we have a true representation of what Galileo will offer to provide the most advanced satellite positioning services, while ensuring compatibility and interoperability with GPS", said ESA Galileo Project Manager, Javier Benedicto. After launch, early orbit operations and platform commissioning, GIOVE B's navigation payload was switched on and signal transmission commenced on May 7 and the quality of these signals is now being checked. Several facilities are involved in this process, including the GIOVE B Control Centre at Telespazio's facilities in Fucino, Italy, the Galileo Processing Centre at ESA's European Space Research and Technology Centre (ESTEC), in the Netherlands, the ESA ground station at Redu, Belgium, and the Rutherford Appleton Laboratory (RAL) Chilbolton Observatory in the United Kingdom. Chilbolton's 25 metre antenna makes it possible to analyse the characteristics of GIOVE B signals with great accuracy and verify that they conform to the Galileo system's design specification. Each time the satellite is visible from Redu and Chilbolton, the large antennas are activated and track the satellite. GIOVE B is orbiting at an altitude of 23 173 kilometres, making a complete journey around the Earth in 14 hours and 3 minutes. The quality of the signals transmitted by GIOVE B will have an important influence on the accuracy of the positioning information that will be provided by the user receivers on the ground. On board, GIOVE B carries a passive hydrogen maser atomic clock, which is expected to deliver unprecedented stability performance. The signal quality can be affected by the environment of the satellite in its orbit and by the propagation path of the signals travelling from space to ground. Additionally, the satellite signals must not create interference with services operating in adjacent frequency bands, and this is also being checked. Galileo teams within ESA and industry have the means to observe and record the spectrum of the signals transmitted by GIOVE B in real time. Several measurements are performed relating to transmitted signal power, centre frequency and bandwidth, as well as the format of the navigation signals generated on board. This allows the analysis of the satellite transmissions in the three frequency bands reserved for it. The GIOVE B mission also represents an opportunity for validating in orbit critical satellite technologies, characterising the Medium Earth Orbit (MEO) radiation environment, and to test a key element of the future Galileo system the user receivers.
Зейнеткерлік
GIOVE B 2012 жылдың 23 шілдесінде пайдаланудан тоқтатылды (бірақ бұрынғы қалпына келтірілмеді).
GIOVE B was retired (but not decommissioned) on 23 July 2012.
GIOVE-A2
GIOVE B спутнигінің кешігуіне байланысты, Еуропалық ғарыш агенттігі Galileo бағдарламасы жиіліктерді жоғалтуға алып келетін кез келген үзіліссіз жалғасуын қамтамасыз ету үшін SSTL компаниясымен екінші спутникке келісімшарт жасады. GIOVE B сәтті ұшырылып, орбитада жұмыс істеуге кіріскендіктен GIOVE A2 спутнигінің құрылысы тоқтатылды.
With the delays of GIOVE B, the European Space Agency again contracted with SSTL for a second satellite, to ensure that the Galileo programme continues without any interruptions that could lead to loss of frequency allocations. Construction of GIOVE A2 was terminated due to the successful launch and in orbit operation of GIOVE B.
Миссиялық сегмент
GIOVE миссиясы сегменті немесе GIOVE M – GIOVE спутниктерін пайдалану және сынақтан өткізуге арналған жоба. GIOVE миссиясы Galileo позициялық жүйесінің орбитадағы сынақ (IOV) кезеңіндегі тәуекелдерді азайтуды қамтамасыз ету мақсатында жоспарланған.
The GIOVE Mission segment, or GIOVE M, is the name of a project dedicated to the exploitation and experimentation of the GIOVE satellites. The GIOVE Mission was intended to ensure risk mitigation of the In Orbit Validation (IOV) phase of the Galileo positioning system.