GIOVE (en italiano«Júpiter»;pronunciado [ˈdʒɔːve] ), oElemento de Validación en Órbita Galileo, es el nombre de dossatélitesconstruidos para laAgencia Espacial Europea(ESA) para probar la tecnología en órbita para elsistema de posicionamiento Galileo.[1]
El nombre fue elegido como homenaje a Galileo Galilei , quien descubrió los primeros cuatro satélites naturales de Júpiter , y posteriormente descubrió que podían utilizarse como reloj universal para obtener la longitud de un punto de la superficie de la Tierra .
Los satélites GIOVE son operados por el segmento de la Misión GIOVE [2] [3] ( GIOVE-M ) en el marco de la mitigación de riesgos para la Validación en Órbita (IOV) del sistema de posicionamiento Galileo .
Estos satélites de validación se conocían anteriormente como Galileo System Testbed (GSTB) versión 2 (GSTB-V2) . En 2004, el proyecto Galileo System Test Bed versión 1 (GSTB-V1) validó los algoritmos en tierra para la determinación de la órbita y la sincronización temporal (OD&TS). Este proyecto, liderado por la ESA y European Satellite Navigation Industries , ha proporcionado a la industria conocimientos fundamentales para desarrollar el segmento de misión del sistema de posicionamiento Galileo . [4]
Los satélites GIOVE transmitieron señales de medición de distancia multifrecuencia equivalentes a las señales del futuro Galileo : L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a, E5b. El objetivo principal de la misión GIOVE era probar y validar la recepción y el rendimiento de nuevas modulaciones de código diseñadas para Galileo, incluidas nuevas señales basadas en el uso de la técnica BOC ( Binary Offset Carrier ), en particular la señal de alto rendimiento E5AltBOC.
Anteriormente conocido como GSTB-V2/A , este satélite fue construido por Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL).
Su misión tiene como objetivo principal reivindicar las frecuencias asignadas a Galileo por la UIT . Dispone de dos cadenas de generación de señales Galileo desarrolladas independientemente y también prueba el diseño de dos relojes atómicos de rubidio de a bordo y las características orbitales de la órbita circular intermedia para futuros satélites.
GIOVE-A es la primera nave espacial cuyo diseño se basa en el nuevo bus satelital de la Plataforma de Minisatélites Geoestacionarios (GMP) de SSTL, destinado a la órbita geoestacionaria . GIOVE-A también es el primer satélite de SSTL fuera de la órbita terrestre baja (operando en la órbita terrestre media ) y es el primer satélite de SSTL que utiliza paneles solares desplegables que siguen al Sol. Los satélites SSTL anteriores utilizan paneles solares montados en el cuerpo, que generan menos energía por unidad de área ya que no miran directamente al Sol.
Fue lanzado a las 05:19 UTC del 28 de diciembre de 2005, en un Soyuz-FG / Fregat desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán .
El satélite comenzó a comunicarse, como estaba previsto, a las 09:01 UTC mientras orbitaba la Tierra a una altura de 23.222 km. El satélite transmitió con éxito sus primeras señales de navegación a las 17:25 GMT del 12 de enero de 2006. Estas señales se recibieron en el Observatorio de Chilbolton en Hampshire (Reino Unido) y en la Estación de la ESA en Redu ( Bélgica) . Los equipos de SSTL y la ESA han medido la señal generada por GIOVE-A para asegurarse de que cumple con los requisitos de asignación y reserva de frecuencias de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), un proceso que debía completarse en junio de 2006.
La señal GIOVE-A en el espacio es totalmente representativa de la señal Galileo desde el punto de vista de frecuencias y modulaciones, velocidad de transmisión de chips y velocidad de datos. Sin embargo, GIOVE-A solo puede transmitir en dos bandas de frecuencia a la vez (es decir, L1+E5 o L1+E6).
Los códigos GIOVE-A son diferentes de los códigos Galileo . El mensaje de navegación GIOVE-A no es representativo desde el punto de vista de la estructura y el contenido (solo tiene fines demostrativos). La generación de mediciones de pseudodistancia y el análisis detallado del ruido de seguimiento y el rendimiento de trayectos múltiples de las señales de medición de distancia GIOVE-A se han realizado con el uso del GETR (Galileo Experimental Test Receiver) diseñado por Septentrio . [5]
Ha habido cierta controversia pública sobre la naturaleza de código abierto de algunos de los códigos de ruido pseudoaleatorio (PRN). [6] A principios de 2006, investigadores de Cornell monitorearon la señal GIOVE-A y extrajeron los códigos PRN. Los métodos utilizados y los códigos que se encontraron se publicaron en la edición de junio de 2006 de GPS World . La ESA ha hecho públicos los códigos. [7]
El GIOVE-A fue retirado (pero no desmantelado) el 30 de junio de 2012, después de ser elevado en altitud para dar paso a un satélite operativo. [8] Permaneció bajo el mando de SSTL hasta el 24 de noviembre de 2021, cuando fue desmantelado oficialmente. [9]
GIOVE-B (anteriormente llamado GSTB-V2/B ), tiene una misión similar, pero ha mejorado enormemente el hardware de generación de señales.
Fue construido originalmente por el consorcio satelital European Satellite Navigation Industries , pero tras la reorganización del proyecto en 2007, la responsabilidad del contratista principal del satélite pasó a Astrium .
GIOVE-B también tiene objetivos de caracterización del entorno MEO, así como objetivos de experimentación de señales en el espacio y receptores. GIOVE-B lleva tres relojes atómicos : dos patrones de rubidio y el primer máser pasivo de hidrógeno calificado para el espacio .
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El lanzamiento se retrasó debido a varios problemas técnicos, [10] y tuvo lugar el 27 de abril de 2008 a las 04:16 hora de Baikonur (22:16 UTC del sábado) a bordo de un cohete Soyuz-FG / Fregat proporcionado por Starsem . La etapa Fregat se encendió tres veces para colocar el satélite en órbita. [11] Giove-B alcanzó su órbita proyectada después de las 02:00 UTC y desplegó con éxito sus paneles solares. [12]
El GIOVE-B comenzó a transmitir señales de navegación el 7 de mayo de 2008. Se ha confirmado la recepción de las señales por los receptores GETR y otros medios en algunas instalaciones de la ESA. [13]
Según la ESA, se trata de "un paso verdaderamente histórico para la navegación por satélite, ya que GIOVE-B transmite por primera vez la señal común GPS-Galileo utilizando una forma de onda optimizada específica, MBOC (multiplexed binary offset carrier), de conformidad con el acuerdo establecido en julio de 2007 por la UE y los EE.UU. para sus respectivos sistemas, Galileo y el futuro GPS III".
" Ahora, con la transmisión de la señal de alta precisión de GIOVE-B al espacio, tenemos una representación real de lo que Galileo ofrecerá para proporcionar los servicios de posicionamiento por satélite más avanzados, garantizando al mismo tiempo la compatibilidad e interoperabilidad con el GPS ", afirmó el director del Proyecto Galileo de la ESA, Javier Benedicto.
Tras el lanzamiento, las primeras operaciones en órbita y la puesta en servicio de la plataforma, el 7 de mayo se puso en marcha la carga útil de navegación de GIOVE-B y se inició la transmisión de señales. Actualmente se está comprobando la calidad de estas señales. En este proceso participan varias instalaciones, entre ellas el Centro de Control de GIOVE-B en las instalaciones de Telespazio en Fucino (Italia), el Centro de Procesamiento de Galileo en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA en los Países Bajos, la estación terrestre de la ESA en Redu (Bélgica) y el Observatorio Chilbolton del Laboratorio Rutherford Appleton (RAL) en el Reino Unido.
La antena de 25 metros de Chilbolton permite analizar con gran precisión las características de las señales de GIOVE-B y verificar que se ajustan a las especificaciones de diseño del sistema Galileo. Cada vez que el satélite es visible desde Redu y Chilbolton, las grandes antenas se activan y realizan el seguimiento del satélite. GIOVE-B orbita a una altitud de 23.173 kilómetros y realiza una vuelta completa alrededor de la Tierra en 14 horas y 3 minutos.
La calidad de las señales transmitidas por GIOVE-B tendrá una influencia importante en la precisión de la información de posicionamiento que proporcionarán los receptores de los usuarios en tierra. A bordo, GIOVE-B lleva un reloj atómico pasivo de máser de hidrógeno, que se espera que ofrezca un rendimiento de estabilidad sin precedentes.
La calidad de la señal puede verse afectada por el entorno del satélite en su órbita y por la trayectoria de propagación de las señales desde el espacio hasta la tierra. Además, las señales del satélite no deben crear interferencias con los servicios que operan en bandas de frecuencia adyacentes, y esto también se está comprobando.
Los equipos de Galileo de la ESA y de la industria tienen los medios para observar y registrar en tiempo real el espectro de las señales transmitidas por GIOVE-B. Se realizan varias mediciones relacionadas con la potencia de la señal transmitida, la frecuencia central y el ancho de banda, así como el formato de las señales de navegación generadas a bordo. Esto permite analizar las transmisiones del satélite en las tres bandas de frecuencia reservadas para ello.
La misión GIOVE-B también representa una oportunidad para validar tecnologías satelitales críticas en órbita, caracterizar el entorno de radiación de la órbita terrestre media (MEO) y probar un elemento clave del futuro sistema Galileo: los receptores de usuario.
El GIOVE B fue retirado (pero no dado de baja) el 23 de julio de 2012.
Debido a los retrasos del GIOVE-B, la Agencia Espacial Europea volvió a contratar a SSTL para un segundo satélite, con el fin de garantizar que el programa Galileo continúe sin interrupciones que pudieran provocar la pérdida de asignaciones de frecuencias. [14] La construcción del GIOVE-A2 se dio por terminada debido al exitoso lanzamiento y operación en órbita del GIOVE-B.
El segmento de la Misión GIOVE, o GIOVE-M , es el nombre de un proyecto dedicado a la explotación y experimentación de los satélites GIOVE. [2] La Misión GIOVE tenía como objetivo garantizar la mitigación de riesgos de la fase de Validación en Órbita (IOV) del sistema de posicionamiento Galileo .
El Segmento de Misión GIOVE comenzó en octubre de 2005 con el propósito de proporcionar resultados experimentales basados en datos reales que se utilizarán para la mitigación de riesgos durante toda la fase general de Validación en Órbita (IOV) del sistema de posicionamiento Galileo .
La infraestructura del segmento de la Misión GIOVE se basó en la evolución de la infraestructura del Banco de Pruebas del Sistema Galileo Versión 1 (GSTB-V1) concebida para procesar datos de los satélites GIOVE-A y GIOVE-B. [15] El segmento de la Misión GIOVE estaba compuesto por una instalación de procesamiento central denominada Centro de Procesamiento Giove (GPC) y una red de trece Estaciones de Sensores Giove experimentales (GESS).
Los principales objetivos de la experimentación del Segmento de Misión GIOVE fueron en las áreas de: