GIOVE (italianopara 'Júpiter';pronunciado [ˈdʒɔːve] ), oElemento de Validación en Órbita de Galileo, es el nombre de dossatélitesconstruidos para laAgencia Espacial Europea(ESA) para probar la tecnología en órbita delsistema 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 terrestre .
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 Version 1 (GSTB-V1) validó los algoritmos terrestres para la determinación de la órbita y la sincronización horaria (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 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 reclamar las frecuencias asignadas a Galileo por la UIT . Tiene dos cadenas de generación de señales Galileo desarrolladas independientemente y también prueba el diseño de dos relojes atómicos de rubidio 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 Plataforma de Minisatélite Geoestacionario (GMP) de SSTL, destinado a la órbita geoestacionaria . GIOVE-A es también el primer satélite de SSTL fuera de la órbita terrestre baja , operando en órbita terrestre media ), y es el primer satélite de SSTL que utiliza paneles solares desplegables de seguimiento del 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 una Soyuz-FG / Fregat desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán .
Comenzó a comunicarse según lo previsto a las 09:01 UTC mientras giraba alrededor de 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 fueron recibidas en el Observatorio Chilbolton en Hampshire , Reino Unido y en la estación de la ESA en Redu en Bélgica . Los equipos de SSTL y ESA han medido la señal generada por GIOVE-A para garantizar que cumple con los requisitos de reserva y asignación de frecuencias para la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), un proceso que debía completarse en junio de 2006.
La señal GIOVE-A en el espacio es plenamente representativa de la señal de Galileo desde el punto de vista de frecuencias y modulaciones, velocidades de chip y velocidades de datos. Sin embargo, GIOVE-A sólo 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 estructura y contenidos (sólo con finalidad demostrativa). La generación de mediciones de pseudodistancia y el análisis detallado del ruido de seguimiento y el rendimiento multitrayecto de las señales telemétricas 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 encontrados se publicaron en la edición de junio de 2006 de GPS World . La ESA ahora ha hecho públicos los códigos. [7]
GIOVE-A fue retirado (pero no desmantelado) el 30 de junio de 2012, después de haber sido 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 oficialmente dado de baja. [9]
GIOVE-B (anteriormente llamado GSTB-V2/B ), tiene una misión similar, pero tiene un hardware de generación de señal muy mejorado.
Fue construido originalmente por el consorcio de satélites 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 de hidrógeno pasivo calificado para el espacio .
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El lanzamiento se retrasó debido a diversos 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 poner 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]
GIOVE-B comenzó a transmitir señales de navegación el 7 de mayo de 2008. La recepción de las señales mediante receptores GETR y otros medios ha sido confirmada 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 ahora, por primera vez, la señal común GPS-Galileo utilizando una forma de onda optimizada específica, MBOC (portadora de desplazamiento binario multiplexada), de acuerdo con el acuerdo redactado en julio de 2007 por la UE y EE.UU. para sus respectivos sistemas, Galileo y el futuro GPS III".
" Ahora, con GIOVE-B transmitiendo su señal de alta precisión en el 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 y la interoperabilidad con el GPS ", afirmó el director del proyecto Galileo de la ESA, Javier Benedicto.
Después del lanzamiento, las primeras operaciones orbitales y la puesta en servicio de la plataforma, la carga útil de navegación de GIOVE-B se encendió y la transmisión de señales comenzó el 7 de mayo y ahora se está verificando la calidad de estas señales. En este proceso participan varias instalaciones, incluido el Centro de Control GIOVE-B en las instalaciones de Telespazio en Fucino, Italia, el Centro de Procesamiento 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 las características de las señales GIOVE-B con gran precisión 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 rastrean el satélite. GIOVE-B orbita a una altitud de 23.173 kilómetros y realiza una vuelta completa a 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 máser de hidrógeno pasivo, 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 que viajan del espacio a la Tierra. Además, las señales de los satélites no deben crear interferencias con los servicios que operan en bandas de frecuencia adyacentes, y esto también se está comprobando.
Los equipos de Galileo dentro de la ESA y la industria tienen los medios para observar y registrar el espectro de las señales transmitidas por GIOVE-B en tiempo real. 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 el análisis de las transmisiones por 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 los usuarios.
GIOVE B fue retirado (pero no dado de baja) el 23 de julio de 2012.
Con los retrasos de GIOVE-B, la Agencia Espacial Europea volvió a contratar a SSTL para un segundo satélite, para garantizar que el programa Galileo continúe sin interrupciones que puedan provocar la pérdida de asignaciones de frecuencias. [14] La construcción de GIOVE-A2 finalizó debido al exitoso lanzamiento y operación en órbita de GIOVE-B.
El segmento de Misión GIOVE, o GIOVE-M , es el nombre de un proyecto dedicado a la explotación y experimentación de los satélites GIOVE. [15] 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 mitigar riesgos durante toda la fase general de validación en órbita (IOV) de Galileo 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. [16] El segmento de la Misión GIOVE estaba compuesto por una instalación de procesamiento central llamada 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: