Galileo es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) creado por la Unión Europea a través de la Agencia Espacial Europea (ESA) y operado por la Agencia de la Unión Europea para el Programa Espacial (EUSPA). [6] Tiene su sede en Praga , Chequia , [7] con dos centros de operaciones terrestres en Oberpfaffenhofen , Alemania (principalmente responsable del control de los satélites), y en Fucino , Italia , (principalmente responsable de proporcionar los datos de navegación). [8] El proyecto de 10 mil millones de euros comenzó a funcionar en 2016. [5] [9] [10] Lleva el nombre del astrónomo italiano Galileo Galilei .
Uno de los objetivos de Galileo es proporcionar un sistema de posicionamiento independiente de alta precisión para que las autoridades políticas y militares europeas no tengan que depender del GPS estadounidense o de los sistemas GLONASS rusos , que podrían ser desactivados o degradados por sus operadores en cualquier momento. [11] El uso de los servicios básicos (de menor precisión) de Galileo es gratuito y abierto a todos. Un servicio de mayor precisión totalmente cifrado está disponible de forma gratuita para los usuarios autorizados por el gobierno. [12] [13] Galileo también proporcionará una nueva función global de búsqueda y rescate (SAR) como parte del sistema MEOSAR .
El primer satélite de prueba Galileo, GIOVE-A, se lanzó el 28 de diciembre de 2005, mientras que el primer satélite que formará parte del sistema operativo se lanzó el 21 de octubre de 2011. Galileo comenzó a ofrecer capacidad operativa temprana (EOC) el 15 de diciembre de 2016, [1] proporcionando servicios iniciales con una señal débil. [14] En octubre de 2018, se pusieron en línea cuatro satélites Galileo más, lo que aumentó el número de satélites activos a 18. [15] En noviembre de 2018, la FCC aprobó el uso de Galileo en los EE . UU . [16] A partir de septiembre de 2024, hay 25 satélites lanzados que operan en la constelación. [17] [18] [19] Se espera que la próxima generación de satélites comience a estar operativa después de 2026 para reemplazar a la primera generación, que luego se puede utilizar para capacidades de respaldo. La mayoría de los satélites del programa fueron construidos por OHB en Bremen, Alemania, con la contribución de Surrey Satellite Technology (SSTL) en Guildford, Reino Unido. [20] [21] [22] [23] [24]
El sistema Galileo tiene una mayor precisión que el GPS , con una exactitud de menos de 1 m cuando se utilizan efemérides de difusión (GPS: 3 m) [25] y un error de medición de la señal en el espacio (SISRE) de 1,6 cm (GPS: 2,3 cm) cuando se utilizan correcciones en tiempo real para órbitas y relojes de satélite. [26] [27]
En 1999, un equipo conjunto de ingenieros de los tres países comparó y redujo a uno solo los diferentes conceptos de los tres principales contribuyentes de la ESA (Alemania, Francia e Italia) [28] para Galileo. La primera etapa del programa Galileo fue acordada oficialmente el 26 de mayo de 2003 por la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea . El sistema está destinado principalmente a un uso civil, a diferencia de los sistemas más orientados a lo militar [ aclaración necesaria ] de los Estados Unidos ( GPS ), Rusia ( GLONASS ) y China ( BeiDou ). El sistema europeo podría estar sujeto a paradas por motivos militares en circunstancias extremas (como un conflicto armado). [29] Italia y Alemania lideraron el desarrollo de la primera generación del programa Galileo, [30] mientras que Francia está desempeñando un papel más destacado en el desarrollo de Galileo de segunda generación (G2G). [31] [32] [33]
La Comisión Europea tuvo algunas dificultades para financiar la siguiente etapa del proyecto, después de que en noviembre de 2001 se descubrieran varios gráficos de proyecciones de ventas supuestamente "anuales" para el proyecto como proyecciones "acumulativas", que para cada año proyectado incluían todas las ventas de los años anteriores. La atención que se llamó a este error de miles de millones de euros en las previsiones de ventas dio lugar a una conciencia general en la Comisión y en otros lugares de que era improbable que el programa rindiera el rendimiento de la inversión que se había sugerido anteriormente a los inversores y a los responsables de la toma de decisiones. [34] [ Se necesita una fuente mejor ] El 17 de enero de 2002, un portavoz del proyecto declaró que, como resultado de la presión de los Estados Unidos y de las dificultades económicas, "Galileo está casi muerto". [35]
Sin embargo, unos meses después la situación cambió radicalmente. Los estados miembros de la Unión Europea decidieron que era importante contar con una infraestructura de posicionamiento y cronometraje basada en satélites que Estados Unidos no pudiera desconectar fácilmente en tiempos de conflicto político. [36]
En marzo de 2002, la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea acordaron financiar el proyecto, a la espera de una revisión en 2003 (que concluyó el 26 de mayo de 2003). El coste inicial para el período que finaliza en 2005 se estima en 1.100 millones de euros. Los satélites necesarios (el número previsto es 30) se lanzarían entre 2011 y 2014, y el sistema estaría en funcionamiento y bajo control civil a partir de 2019. El coste final se estima en 3.000 millones de euros, incluida la infraestructura en la Tierra , construida en 2006 y 2007. El plan era que las empresas privadas y los inversores invirtieran al menos dos tercios del coste de implementación, y que la UE y la ESA se dividieran el coste restante. El Servicio Abierto básico estará disponible sin cargo para cualquier persona con un receptor compatible con Galileo , con un Servicio Comercial encriptado de mayor ancho de banda y precisión mejorada originalmente planeado para estar disponible a un costo, pero en febrero de 2018 se acordó que el servicio de alta precisión (HAS) (que proporciona datos de Posicionamiento de Punto Preciso en la frecuencia E6) estaría disponible de forma gratuita, mientras que el servicio de autenticación seguiría siendo comercial. [37] A principios de 2011, los costos del proyecto habían superado en un 50% las estimaciones iniciales. [38]
Galileo está destinado a ser un GNSS civil de la UE que permita a todos los usuarios acceder a él. Inicialmente, el GPS reservaba la señal de mayor calidad para uso militar, y la señal disponible para uso civil se degradó intencionadamente ( disponibilidad selectiva ). Esto cambió cuando el presidente Bill Clinton firmó una directiva política en 1996 para desactivar la disponibilidad selectiva. Desde mayo de 2000, se ha proporcionado la misma señal de precisión tanto a civiles como a militares. [39]
Como Galileo fue diseñado para proporcionar la mayor precisión posible (superior a la del GPS) a cualquier persona, a Estados Unidos le preocupaba que un enemigo pudiera utilizar las señales de Galileo en ataques militares contra Estados Unidos y sus aliados (algunas armas, como los misiles, utilizan los GNSS como guía). La frecuencia elegida inicialmente para Galileo habría hecho imposible que Estados Unidos bloqueara las señales de Galileo sin interferir también con sus propias señales GPS. [ cita requerida ] Estados Unidos no quería perder su capacidad GNSS con el GPS mientras negaba a los enemigos el uso del GNSS. Algunos funcionarios estadounidenses se preocuparon especialmente cuando se informó del interés chino en Galileo. [40]
Un funcionario anónimo de la UE afirmó que los funcionarios estadounidenses dieron a entender que podrían considerar derribar los satélites Galileo en caso de un conflicto importante en el que Galileo se utilizara en ataques contra las fuerzas estadounidenses. [41] [ verificación fallida ] La postura de la UE es que Galileo es una tecnología neutral, disponible para todos los países y para todos. Al principio, los funcionarios de la UE no querían cambiar sus planes originales para Galileo, pero desde entonces han llegado al compromiso de que Galileo utilizará frecuencias diferentes. Esto permite el bloqueo o interferencia de cualquiera de los GNSS sin afectar al otro. [42]
Una de las razones esgrimidas para desarrollar Galileo como sistema independiente fue que la información de posición del GPS puede volverse significativamente imprecisa debido a la aplicación deliberada de la disponibilidad selectiva universal (SA) por parte del ejército estadounidense. El GPS se utiliza ampliamente en todo el mundo para aplicaciones civiles; los defensores de Galileo argumentaron que la infraestructura civil, incluida la navegación y el aterrizaje de aeronaves, no debería depender únicamente de un sistema con esta vulnerabilidad.
El 2 de mayo de 2000, el presidente de los Estados Unidos, Bill Clinton, desactivó la disponibilidad selectiva ; a finales de 2001, la entidad que gestionaba el GPS confirmó que no tenía intención de volver a habilitar la disponibilidad selectiva. [43] Aunque todavía existe la capacidad de disponibilidad selectiva, el 19 de septiembre de 2007 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos anunció que los satélites GPS más nuevos no serían capaces de implementar la disponibilidad selectiva; [44] se afirma que la oleada de satélites del bloque IIF lanzados en 2009 y todos los satélites GPS posteriores no admiten la disponibilidad selectiva. A medida que se reemplacen los satélites antiguos en el programa GPS Bloque III , la disponibilidad selectiva dejará de ser una opción. [45] El programa de modernización también contiene características estandarizadas que permiten que los sistemas GPS III y Galileo interoperen, lo que permite desarrollar receptores para utilizar GPS y Galileo juntos para crear un GNSS aún más preciso.
En junio de 2004, en un acuerdo firmado con los Estados Unidos, la Unión Europea acordó cambiar a una modulación de portadora binaria desplazada 1.1, o BOC(1,1), lo que permitiría la coexistencia de GPS y Galileo, y el uso combinado futuro de ambos sistemas. La Unión Europea también acordó abordar las "preocupaciones mutuas relacionadas con la protección de las capacidades de seguridad nacional de los aliados y de los Estados Unidos". [29]
El primer satélite experimental, GIOVE-A , se lanzó en diciembre de 2005 y fue seguido por un segundo satélite de prueba, GIOVE-B , lanzado en abril de 2008. Tras completar con éxito la fase de validación en órbita (IOV), se lanzaron satélites adicionales. El 30 de noviembre de 2007, los 27 ministros de transporte de la UE involucrados llegaron a un acuerdo para que Galileo estuviera operativo en 2013, [46] pero comunicados de prensa posteriores sugieren que se retrasó hasta 2014. [47]
A mediados de 2006, la colaboración público-privada se desintegró y la Comisión Europea decidió nacionalizar el programa Galileo. [48]
A principios de 2007, la UE aún no había decidido cómo financiar el sistema y se decía que el proyecto estaba "en una profunda crisis" debido a la falta de más fondos públicos. [49] El ministro de Transporte alemán, Wolfgang Tiefensee, tenía dudas particulares sobre la capacidad del consorcio para poner fin a las luchas internas en un momento en que sólo se había lanzado con éxito un satélite de prueba.
Aunque todavía no se había tomado una decisión, el 13 de julio de 2007 [50] los países de la UE debatieron la posibilidad de recortar 548 millones de euros (755 millones de dólares estadounidenses, 370 millones de libras esterlinas) del presupuesto de competitividad de la Unión para el año siguiente y de transferir algunos de estos fondos a otras partes del fondo de financiación, una medida que podría cubrir parte del coste del sistema de navegación por satélite Galileo de la Unión. Los proyectos de investigación y desarrollo de la Unión Europea podrían ser descartados para superar un déficit de financiación.
En noviembre de 2007, se acordó reasignar fondos de los presupuestos agrícolas y administrativos de la UE [51] y suavizar el proceso de licitación para invitar a más empresas de la UE. [52]
En abril de 2008, los ministros de transporte de la UE aprobaron el Reglamento de aplicación de Galileo, que permitió liberar 3.400 millones de euros de los presupuestos de agricultura y administración de la UE [53] para permitir la emisión de contratos para iniciar la construcción de la estación terrestre y los satélites.
En junio de 2009, el Tribunal de Cuentas Europeo publicó un informe en el que señalaba problemas de gobernanza, retrasos sustanciales y sobrecostes presupuestarios que llevaron al estancamiento de proyectos en 2007, lo que dio lugar a más demoras y fracasos. [54]
En octubre de 2009, la Comisión Europea redujo de 28 a 22 el número definitivo de satélites previstos, con la intención de encargar los seis restantes en un momento posterior. También anunció que las primeras señales OS, PRS y SoL estarían disponibles en 2013, y las CS y SOL algún tiempo después. El presupuesto de 3.400 millones de euros para el periodo 2006-2013 se consideró insuficiente. [55] En 2010, el grupo de expertos Open Europe estimó el coste total de Galileo desde su inicio hasta los 20 años posteriores a su finalización en 22.200 millones de euros, sufragados íntegramente por los contribuyentes. Según las estimaciones originales realizadas en 2000, este coste habría sido de 7.700 millones de euros, de los cuales 2.600 millones habrían sido sufragados por los contribuyentes y el resto por inversores privados. [56]
En noviembre de 2009 se inauguró una estación terrestre para Galileo cerca de Kourou ( Guayana Francesa ). [57] El lanzamiento de los primeros cuatro satélites de validación en órbita (IOV) estaba previsto para la segunda mitad de 2011, y el lanzamiento de satélites con capacidad operativa plena (FOC) estaba previsto para finales de 2012.
En marzo de 2010, se verificó que el presupuesto para Galileo sólo estaría disponible para proporcionar los 4 satélites IOV y 14 FOC para 2014, sin fondos comprometidos entonces para llevar la constelación por encima de esta capacidad del 60%. [58] Paul Verhoef, el director del programa de navegación por satélite de la Comisión Europea, indicó que esta financiación limitada tendría graves consecuencias comentando en un momento dado "Para darles una idea, eso significaría que durante tres semanas al año no tendrían navegación por satélite" en referencia a la constelación propuesta de 18 vehículos.
En julio de 2010, la Comisión Europea estimó que los retrasos y los costes adicionales del proyecto podrían llegar a alcanzar entre 1.500 y 1.700 millones de euros, y aplazó la fecha estimada de finalización a 2018. Una vez finalizado, el sistema necesitará ser subvencionado por los gobiernos a razón de 750 millones de euros al año. [59] Se planeó gastar 1.900 millones de euros adicionales para completar el sistema con la dotación completa de 30 satélites (27 operativos + 3 de repuesto activos). [38] [60]
En diciembre de 2010, los ministros de la UE en Bruselas votaron a Praga , en la República Checa , como sede del proyecto Galileo. [61]
En enero de 2011, los costes de infraestructura hasta 2020 se estimaron en 5.300 millones de euros. Ese mismo mes, Wikileaks reveló que Berry Smutny, el director ejecutivo de la empresa alemana de satélites OHB-System , había dicho que Galileo "es una idea estúpida que sirve principalmente a los intereses franceses". [62] La BBC se enteró en 2011 de que 500 millones de euros (440 millones de libras) estarían disponibles para realizar la compra adicional, con lo que Galileo pasaría de tener 18 satélites operativos a 24 en pocos años. [63]
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Los dos primeros satélites de validación en órbita Galileo fueron lanzados por Soyuz ST-B desde el Centro Espacial Guyanais el 21 de octubre de 2011, [64] y los dos restantes el 12 de octubre de 2012. [65] A partir de 2017, los satélites son completamente útiles para el posicionamiento preciso y la geodesia con una usabilidad limitada en la navegación. [66]
A 1 de enero de 2018 se habían encargado veintidós satélites más con capacidad operativa plena (FOC) [update]. Los primeros cuatro pares de satélites se lanzaron el 22 de agosto de 2014, el 27 de marzo de 2015, el 11 de septiembre de 2015 y el 17 de diciembre de 2015. [67]
En enero de 2017, las agencias de noticias informaron que seis de los máseres pasivos de hidrógeno (PHM) y tres de los relojes atómicos de rubidio (RAFS) habían fallado. Cuatro de los satélites completamente operativos han perdido al menos un reloj cada uno; pero ningún satélite ha perdido más de dos. La operación no se ha visto afectada ya que cada satélite se lanza con cuatro relojes (2 PHM y 2 RAFS). Se está considerando la posibilidad de una falla sistémica. [68] [69] [70] SpectraTime, el productor suizo de ambos tipos de relojes de a bordo, se negó a hacer comentarios. [71] Según la ESA , concluyeron con sus socios industriales para los relojes atómicos de rubidio que se requerían algunas medidas operativas y de prueba implementadas. Además, se requiere cierta renovación para los relojes atómicos de rubidio que aún deben lanzarse. Para los máseres pasivos de hidrógeno se están estudiando medidas operativas para reducir el riesgo de falla. [68] China e India utilizan los mismos relojes atómicos construidos por SpectraTime en sus sistemas de navegación por satélite. La ESA se ha puesto en contacto con la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO), que en un principio informó de que no había experimentado fallos similares. [71] [70] Sin embargo, a finales de enero de 2017, los medios de comunicación indios informaron de que los tres relojes a bordo del satélite IRNSS-1A (lanzado en julio de 2013 con una esperanza de vida de 10 años) habían fallado y que se lanzaría un satélite de sustitución en la segunda mitad de 2017: se decía que estos relojes atómicos se suministraban en virtud de un acuerdo de cuatro millones de euros. [72] [73] [74] [75]
En julio de 2017, la Comisión Europea informó que se habían identificado las principales causas de los fallos y se habían puesto en marcha medidas para reducir la posibilidad de que se produjeran más fallos en los satélites que ya se encuentran en el espacio. [76] [77] Según fuentes europeas, la ESA tomó medidas para corregir ambos conjuntos de problemas identificados sustituyendo un componente defectuoso que puede provocar un cortocircuito en los relojes de rubidio y mejorando también los relojes máser pasivos de hidrógeno en los satélites que aún no se han lanzado. [78]
Del 11 al 18 de julio de 2019, toda la constelación sufrió una interrupción de señal "inexplicable" [79] [80] y todos los satélites activos mostraron el estado "NO UTILIZABLE" en la página de estado de Galileo. [81] La causa del incidente fue un mal funcionamiento del equipo en la infraestructura terrestre de Galileo que afectó el cálculo de las predicciones de tiempo y órbita. [82]
El 14 de diciembre de 2020, a partir de las 0:00 UTC, Galileo experimentó una degradación del rendimiento en todo el sistema que duró 6 horas. [83] Los receptores GNSS que ignoraron un indicador de estado "marginal" en los datos de Galileo podrían haber experimentado un error de pseudodistancia de hasta casi 80 km. El problema estaba relacionado con un comportamiento anormal de un reloj atómico del segmento terrestre en la función de determinación de la hora del sistema. El sistema utiliza instalaciones de sincronización precisa que funcionan en paralelo en los centros de control de Galileo de Fucino y Oberpfaffenhofen, y se produjo un problema en Fucino mientras se realizaba el mantenimiento del sistema paralelo en Oberpfaffenhofen. [84]
En septiembre de 2003, China se sumó al proyecto Galileo. China tenía previsto invertir 230 millones de euros (302 millones de dólares estadounidenses, 155 millones de libras esterlinas, 2.340 millones de yuanes ) en el proyecto durante los años siguientes. [85] [ requiere actualización ]
En julio de 2004, Israel firmó un acuerdo con la UE para convertirse en socio del proyecto Galileo. [86]
El 3 de junio de 2005, la Unión Europea y Ucrania firmaron un acuerdo para que Ucrania se adhiriera al proyecto, como se señala en un comunicado de prensa. [87] En noviembre de 2005, Marruecos también se unió al programa.
En septiembre de 2005, la India firmó un acuerdo con la UE para unirse al proyecto. [88] [89]
A mediados de 2006, la asociación público-privada se desintegró y la Comisión Europea decidió nacionalizar Galileo como programa de la UE. [48] En noviembre de 2006, China optó en cambio por actualizar el sistema de navegación BeiDou , su sistema de navegación por satélite regional en aquel entonces. [90] La decisión se debió a preocupaciones de seguridad y problemas con la financiación de Galileo. [91]
El 30 de noviembre de 2007, los 27 Estados miembros de la Unión Europea acordaron por unanimidad seguir adelante con el proyecto, con planes para construir bases en Alemania e Italia. España no lo aprobó durante la votación inicial, pero lo aprobó más tarde ese mismo día. Esto mejoró enormemente la viabilidad del proyecto Galileo: "El ejecutivo de la UE había dicho previamente que si no se alcanzaba un acuerdo para enero de 2008, el proyecto, que llevaba tanto tiempo en problemas, prácticamente estaría muerto". [92]
El 3 de abril de 2009, Noruega también se sumó al programa, comprometiéndose a aportar 68,9 millones de euros para los costes de desarrollo y permitiendo a sus empresas presentar ofertas para los contratos de construcción. Noruega, aunque no es miembro de la UE, es miembro de la ESA . [93]
El 18 de diciembre de 2013, Suiza firmó un acuerdo de cooperación para participar plenamente en el programa y contribuyó retroactivamente con 80 millones de euros para el período 2008-2013. Como miembro de la ESA , ya colaboró en el desarrollo de los satélites Galileo, aportando los relojes máser de hidrógeno. El compromiso financiero de Suiza para el período 2014-2020 se calculará de acuerdo con la fórmula estándar aplicada para la participación suiza en el Programa Marco de Investigación de la UE . [94]
En marzo de 2018, la Comisión Europea anunció que el Reino Unido podría quedar excluido de partes del proyecto (especialmente las relacionadas con el servicio seguro PRS) tras su salida de la Unión Europea (UE). Como resultado, Airbus iba a trasladar el trabajo en el Segmento de Control Terrestre (GCS) de sus instalaciones de Portsmouth a un estado de la UE. [5] Se ha informado de que los funcionarios británicos están buscando asesoramiento legal sobre si pueden recuperar los 1.400 millones de euros invertidos por el Reino Unido, de los 10.000 millones de euros gastados hasta la fecha. [95] En un discurso en la conferencia del Instituto de Estudios de Seguridad de la UE , el negociador jefe de la UE a cargo de las negociaciones del Brexit , Michel Barnier , destacó la posición de la UE de que el Reino Unido había decidido abandonar la UE y, por tanto, todos los programas de la UE, incluido Galileo. [96] En agosto de 2018, el Reino Unido declaró que estudiaría la posibilidad de crear un sistema de navegación por satélite que compitiera con Galileo tras el Brexit. [97] En diciembre de 2018, la primera ministra británica, Theresa May, anunció que el Reino Unido ya no intentaría recuperar la inversión, y el ministro de Ciencia, Sam Gyimah, renunció por el asunto. [98]
A partir de 2012, [99] se programó que el sistema tuviera 15 satélites operativos en 2015 y alcanzara su pleno funcionamiento en 2020 [ necesita actualización ] con las siguientes especificaciones:
La órbita del sistema y la precisión de la señal están controladas por un segmento terrestre que consta de:
El sistema transmite tres señales: E1 (1575,42 MHz), E5 (1191,795 MHz) compuesta por E5a (1176,45 MHz) y E5b (1207,14 MHz), y E6 (1278,75 MHz): [102]
El sistema Galileo tendrá cuatro servicios principales:
El Centro de Servicio GNSS Europeo proporciona informes públicos trimestrales de rendimiento sobre el Servicio Abierto y el Servicio de Búsqueda y Rescate desde 2017. En general, las mediciones de los parámetros de rendimiento informados superan los valores objetivo. [107] El Informe trimestral de rendimiento del servicio abierto Galileo de abril, mayo y junio de 2021 del Centro de Servicio GNSS Europeo informó que la precisión del servicio de difusión de la hora UTC fue ≤ 4,3 nanosegundos , calculada mediante la acumulación de muestras durante los 12 meses anteriores y superando el valor objetivo de ≤ 30 ns. El error de señal en el espacio (SISE) también estuvo dentro del valor objetivo de ≤ 2 m (6 pies 7 pulgadas) para los receptores de frecuencia única y (más precisos) de frecuencia dual. [108] [109] El mensaje de navegación Galileo incluye las diferencias entre la hora del sistema Galileo (GST), la UTC y la hora GPS (GPST) (para promover la interoperabilidad). [110] [111] El Informe trimestral sobre el rendimiento del servicio de búsqueda y rescate Galileo de abril, mayo y junio de 2021 elaborado por el Centro de Servicios GNSS Europeo informó que las mediciones de diversos parámetros de rendimiento superaron sus valores objetivo. [112]
Cada satélite Galileo tiene dos relojes atómicos pasivos maestros de máser de hidrógeno y dos relojes atómicos secundarios de rubidio que son independientes entre sí. [113] [114] Como los relojes atómicos precisos y estables calificados para el espacio son componentes críticos para cualquier sistema de navegación por satélite, la redundancia cuádruple empleada mantiene a Galileo en funcionamiento cuando los relojes atómicos a bordo fallan en el espacio. La precisión de los relojes atómicos pasivos de máser de hidrógeno a bordo es cuatro veces mejor que la de los relojes atómicos de rubidio a bordo y se estima en 1 segundo cada 3 millones de años (un error de tiempo de un nanosegundo o 1 milmillonésima de segundo (10 −9 o 1 ⁄ 1.000.000.000 de segundo) se traduce en un error de posición de 30 cm en la superficie de la Tierra), y proporcionará una señal de tiempo precisa para permitir que un receptor calcule el tiempo que tarda la señal en llegar a él. [115] [116] [70] Los satélites Galileo están configurados para ejecutar un reloj máser de hidrógeno en modo primario y un reloj de rubidio como respaldo activo. En condiciones normales, el reloj máser de hidrógeno en funcionamiento produce la frecuencia de referencia a partir de la cual se genera la señal de navegación. Si el máser de hidrógeno encuentra algún problema, se realizaría una conmutación instantánea al reloj de rubidio. En caso de una falla del máser de hidrógeno primario, el máser de hidrógeno secundario podría ser activado por el segmento terrestre para tomar el control dentro de un período de días como parte del sistema redundante. Una unidad de monitoreo y control de reloj proporciona la interfaz entre los cuatro relojes y la unidad generadora de señal de navegación (NSU). Pasa la señal del reloj maestro de hidrógeno activo a la NSU y también asegura que las frecuencias producidas por el reloj maestro y el de repuesto activo estén en fase, de modo que el de repuesto pueda tomar el control instantáneamente si el reloj maestro falla. La información de la NSU se utiliza para calcular la posición del receptor trilaterando la diferencia en las señales recibidas de múltiples satélites.
Los relojes pasivos de máser de hidrógeno y rubidio a bordo son muy estables durante unas pocas horas. Sin embargo, si se dejaran funcionar indefinidamente, su cronometraje se desviaría, por lo que deben sincronizarse regularmente con una red de relojes de referencia terrestres aún más estables. Entre ellos se incluyen los relojes de máser de hidrógeno activos y los relojes basados en el patrón de frecuencia de cesio , que muestran una estabilidad a medio y largo plazo mucho mejor que los relojes de rubidio o los relojes de máser de hidrógeno pasivos. Estos relojes en tierra se reúnen en las Instalaciones de Sincronización Precisa que funcionan en paralelo en los Centros de Control Galileo de Fucino y Oberpfaffenhofen. Los relojes terrestres también generan una referencia horaria mundial denominada Tiempo del Sistema Galileo (GST), el estándar para el sistema Galileo y se comparan rutinariamente con las realizaciones locales de UTC, el UTC(k) de los laboratorios europeos de frecuencia y tiempo. [117]
Para obtener más información sobre el concepto de sistemas globales de navegación por satélite, consulte GNSS y cálculo de posicionamiento GNSS .
El Centro de Servicios GNSS Europeo (GSC), [118] ubicado en Madrid, es parte integral de Galileo y proporciona la interfaz única entre el sistema Galileo y los usuarios de Galileo. El GSC publica la documentación oficial de Galileo, promueve los servicios actuales y futuros de Galileo en todo el mundo, apoya la estandarización y distribuye almanaques, efemérides y metadatos de Galileo.
El servicio de asistencia al usuario de GSC [119] es el punto de contacto para la asistencia a los usuarios de Galileo. GSC responde a las consultas y recopila notificaciones de incidentes de los usuarios de Galileo. El servicio de asistencia está disponible de forma continua para todos los usuarios de Galileo en todo el mundo a través del portal web de GSC.
GSC proporciona información actualizada sobre el estado de la constelación Galileo e informa sobre eventos planificados y no planificados a través de un Aviso a los usuarios de Galileo (NAGU). [120] GSC publica documentación de referencia de Galileo e información general sobre los servicios y la descripción de las señales de Galileo, así como informes sobre el rendimiento de Galileo.
Galileo proporciona una función global de búsqueda y rescate (SAR) como parte del sistema MEOSAR . Al igual que el Glonass de Rusia , los satélites del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de los Estados Unidos y algunos satélites BeiDou chinos , los satélites Galileo están equipados con un transpondedor que retransmite señales de frecuencia de socorro de 406 MHz desde balizas de emergencia mediante un Servicio de Enlace Adelante (FLS) al centro de coordinación de Rescate , que luego iniciará una operación de rescate. [121] [122] [123] [124] Después de recibir una señal de baliza de emergencia, el sistema SAR de Galileo proporciona una señal, el Mensaje de Enlace de Retorno (RLM), a la baliza de emergencia, informando a la(s) persona(s) en peligro que se ha detectado la baliza activada y que la ayuda está en camino. Esta característica del mensaje de retorno es nueva en una constelación de satélites y se considera una mejora importante en comparación con el sistema Cospas-Sarsat existente , que hasta entonces no proporcionaba retroalimentación al usuario. [125] Las pruebas realizadas en febrero de 2014 revelaron que, en el marco de la función de búsqueda y rescate de Galileo, que opera como parte del actual Programa Internacional Cospas-Sarsat, el 77 % de las ubicaciones de emergencia simuladas pueden localizarse en un radio de 2 kilómetros (1,2 millas) y el 95 % en un radio de 5 kilómetros (3,1 millas). [126] El Servicio de Enlace de Retorno (RLS) de Galileo se puso en marcha en enero de 2020 para todas las balizas de emergencia con capacidad RLS. [127] [128] [129] [130]
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 temporal (OD&TS). Este proyecto, dirigido 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. [131]
Originalmente , SSTL había planeado construir un tercer satélite, GIOVE-A2 , para su lanzamiento en la segunda mitad de 2008. [132] La construcción de GIOVE-A2 se dio por terminada debido al exitoso lanzamiento y operación en órbita de GIOVE-B .
El segmento de la misión GIOVE [133] [134] operado por European Satellite Navigation Industries utilizó los satélites GIOVE-A/B para proporcionar resultados experimentales basados en datos reales que se utilizarían para la mitigación de riesgos de los satélites IOV que surgieron de los bancos de pruebas. La ESA organizó la red mundial de estaciones terrestres para recopilar las mediciones de GIOVE-A/B con el uso de los receptores GETR para un estudio sistemático adicional. Los receptores GETR son suministrados por Septentrio , así como los primeros receptores de navegación Galileo que se utilizarán para probar el funcionamiento del sistema en etapas posteriores de su despliegue. El análisis de señales de los datos de GIOVE-A/B confirmó el funcionamiento exitoso de todas las señales Galileo con el rendimiento de seguimiento esperado.
A estos satélites de prueba les siguieron cuatro satélites IOV Galileo que están mucho más cerca del diseño final del satélite Galileo. También está instalada la función de búsqueda y rescate (SAR). [135] Los dos primeros satélites se lanzaron el 21 de octubre de 2011 desde el Centro Espacial Guyanais utilizando un lanzador Soyuz , [136] los otros dos el 12 de octubre de 2012. [137] Esto permite pruebas de validación clave, ya que los receptores basados en la Tierra, como los de los automóviles y los teléfonos, necesitan "ver" un mínimo de cuatro satélites para calcular su posición en tres dimensiones. [137] Esos 4 satélites IOV Galileo fueron construidos por Astrium GmbH y Thales Alenia Space . El 12 de marzo de 2013, se realizó una primera corrección utilizando esos cuatro satélites IOV. [138] Una vez que se haya completado esta fase de validación en órbita (IOV), se instalarán los satélites restantes para alcanzar la capacidad operativa completa.
El 7 de enero de 2010, se anunció que el contrato para construir los primeros 14 satélites FOC se había adjudicado a OHB System y para la carga útil de navegación a Surrey Satellite Technology Limited (SSTL) . El primer lote de satélites Galileo de primera generación, conocido como "Lote-1", consta de los satélites Galileo-FOC FM1 a Galileo-FOC FM14. Se construyeron catorce satélites con un coste de 566 millones de euros (510 millones de libras esterlinas; 811 millones de dólares estadounidenses). [139] [140] Arianespace lanzará los satélites por un coste de 397 millones de euros (358 millones de libras esterlinas; 569 millones de dólares estadounidenses). [ necesita actualización ] La Comisión Europea también anunció que el contrato de 85 millones de euros para el soporte del sistema que cubre los servicios industriales requeridos por la ESA para la integración y validación del sistema Galileo se había adjudicado a Thales Alenia Space . Thales Alenia Space subcontrata las prestaciones a Astrium GmbH y la seguridad a Thales Communications .
En febrero de 2012, se adjudicó a OHB Systems un pedido adicional de 8 satélites FOC por 250 millones de euros (327 millones de dólares estadounidenses), tras superar la oferta de licitación de EADS Astrium. El segundo lote de satélites Galileo de primera generación, conocido como "Lote-2", consta de los satélites Galileo-FOC FM15 a Galileo-FOC FM22, lo que eleva el total a 22 satélites FOC. [141] Los satélites fueron construidos por OHB, con la contribución de Surrey Satellite Technology (SSTL). [142]
En junio y octubre de 2017, se adjudicaron a OHB Systems dos pedidos adicionales de 8 y 4 satélites FOC por 324 y 157,75 millones de euros. Este tercer y último lote de satélites Galileo de primera generación, conocido como "Lote 3", consta de los satélites Galileo-FOC FM23 a Galileo-FOC FM34. Los satélites están siendo construidos por OHB en Bremen, Alemania, con la contribución de Surrey Satellite Technology (SSTL) en Guildford, Reino Unido. [20] [21] [22] [143] [24] Cuando se complete el Lote 3, el total será de 34 satélites FOC.
El 7 de mayo de 2014, los dos primeros satélites FOC aterrizaron en Guyana para su lanzamiento conjunto, previsto para el verano [144]. Originalmente previsto para su lanzamiento durante 2013, los problemas de fabricación y establecimiento de la línea de producción para el ensamblaje provocaron un retraso de un año en la producción en serie de los satélites Galileo. Estos dos satélites (satélites Galileo GSAT-201 y GSAT-202) se lanzaron el 22 de agosto de 2014. [145] Los nombres de estos satélites son Doresa y Milena, en honor a unos niños europeos que habían ganado previamente un concurso de dibujo. [146] El 23 de agosto de 2014, el proveedor de servicios de lanzamiento Arianespace anunció que el vuelo VS09 experimentó una anomalía y los satélites fueron inyectados en una órbita incorrecta. [147] Terminaron en órbitas elípticas y, por lo tanto, no pudieron usarse para la navegación. Sin embargo, más tarde fue posible usarlos para realizar un experimento de física, por lo que no fueron una pérdida total. [148]
Los satélites GSAT-203 (Adam) y GSAT-204 (Anastasia) fueron lanzados con éxito el 27 de marzo de 2015 desde el Centro Espacial de Guayana utilizando un lanzador Soyuz de cuatro etapas. [149] [150]
Los satélites GSAT-205 (Alba) y GSAT-206 (Oriana) fueron lanzados con éxito el 11 de septiembre de 2015 desde el Centro Espacial de Guayana utilizando un lanzador Soyuz de cuatro etapas. [151]
Los satélites GSAT-208 (Liene) y GSAT-209 (Andriana) fueron lanzados con éxito desde Kourou, Guayana Francesa, utilizando el lanzador de cuatro etapas Soyuz el 17 de diciembre de 2015. [152] [153] [154] [155]
Los satélites GSAT-210 (Daniele) y GSAT-211 (Alizée) se lanzaron el 24 de mayo de 2016. [156] [157]
A partir de noviembre de 2016, el despliegue de los últimos doce satélites utilizará un lanzador Ariane 5 modificado, [ necesita actualización ] llamado Ariane 5 ES, capaz de colocar cuatro satélites Galileo en órbita por lanzamiento. [158]
Los satélites GSAT-207 (Antonianna), GSAT-212 (Lisa), GSAT-213 (Kimberley) y GSAT-214 (Tijmen) fueron lanzados con éxito desde Kourou, Guayana Francesa, el 17 de noviembre de 2016 en un Ariane 5 ES. [159] [160]
El 15 de diciembre de 2016, Galileo comenzó a ofrecer capacidad operativa inicial (IOC). Los servicios que ofrece actualmente son el servicio abierto, el servicio público regulado y el servicio de búsqueda y rescate. [1]
Los primeros satélites del Batch-2, GSAT-215 (Nicole), GSAT-216 (Zofia), GSAT-217 (Alexandre) y GSAT-218 (Irina), se lanzaron con éxito desde Kourou (Guayana Francesa) el 12 de diciembre de 2017 a bordo de un Ariane 5 ES. [161] [162]
Los satélites GSAT-219 (Tara), GSAT-220 (Samuel), GSAT-221 (Anna) y GSAT-222 (Ellen) fueron lanzados con éxito desde Kourou, Guayana Francesa, el 25 de julio de 2018 en un Ariane 5 ES. [163]
Los primeros satélites Batch-3, GSAT-223 (Nikolina) y GSAT-224 (Shriya), se lanzaron con éxito desde Kourou (Guayana Francesa) el 5 de diciembre de 2021 en un lanzador Soyuz de cuatro etapas. [164] [165]
Shriya se unió con éxito a la constelación el 29 de agosto de 2022. [166]
Durante 2014, la ESA y sus socios industriales comenzaron los estudios sobre los satélites Galileo de segunda generación (G2G), que se presentarían a la CE para el período de lanzamiento de finales de la década de 2020. [167] Una idea era emplear propulsión eléctrica , que eliminaría la necesidad de una etapa superior durante el lanzamiento y permitiría insertar satélites de un solo lote en más de un plano orbital. Se espera que los satélites de nueva generación estén disponibles en 2025. [168] y sirvan para aumentar la red existente.
El 20 de enero de 2021, la Comisión Europea anunció que había adjudicado un contrato de 1.470 millones de euros a Thales Alenia Space (TAS) y Airbus Defence and Space para 6 naves espaciales de cada fabricante. [32] La firma de los contratos con Thales Alenia Space y Airbus Defence and Space, prevista para el 29 de enero de 2021, fue suspendida por el Tribunal de Justicia de la Unión Europea tras una protesta presentada por OHB SE, el postor perdedor. La protesta de OHB ante el Tribunal General del TJUE se basa en "acusaciones de robo de secretos comerciales" y solicita tanto la suspensión de las firmas de los contratos como la cancelación de la adjudicación del contrato. En mayo de 2021, la ESA informó de que había firmado los contratos para diseñar y construir el primer lote de satélites Galileo de segunda generación (G2G) con Thales Alenia Space y Airbus Defence and Space. [169] [170]
Los 12 satélites G2G contarán con una carga útil de navegación totalmente digital, propulsión eléctrica, señales y capacidades de navegación mejoradas, enlaces entre satélites y reconfigurabilidad en el espacio. El número de relojes atómicos aumentará de cuatro a seis. El aumento de la carga útil de los satélites dará como resultado una masa de aproximadamente 2300 kg. La vida útil de diseño se extenderá de 12 años a 15 años. [171] [33]
En julio de 2006, un consorcio internacional de universidades e instituciones de investigación emprendió un estudio de las posibles aplicaciones científicas de la constelación Galileo. Este proyecto, denominado GEO6, [172] es un estudio amplio orientado a la comunidad científica en general, cuyo objetivo es definir e implementar nuevas aplicaciones de Galileo.
Entre los diversos usuarios de GNSS identificados por la Empresa Común Galileo [173] , el proyecto GEO6 [172] se dirige a la comunidad de usuarios científicos (UC). El proyecto GEO6 [172] tiene como objetivo fomentar posibles aplicaciones novedosas dentro de la UC científica de las señales GNSS, y en particular de Galileo.
El proyecto AGILE [174] es un proyecto financiado por la UE dedicado al estudio de los aspectos técnicos y comerciales de los servicios basados en la localización (LBS) . Incluye un análisis técnico de los beneficios aportados por Galileo (y EGNOS ) y estudia la hibridación de Galileo con otras tecnologías de posicionamiento (basadas en red, WLAN, etc.). En el marco de estos proyectos se implementaron y demostraron algunos prototipos piloto.
En función del número potencial de usuarios, los ingresos potenciales para la empresa operadora o concesionaria de Galileo (GOC), la relevancia internacional y el nivel de innovación, el consorcio seleccionará un conjunto de aplicaciones prioritarias (PA) y las desarrollará dentro del marco temporal del mismo proyecto.
Estas aplicaciones ayudarán a aumentar y optimizar el uso de los servicios EGNOS y las oportunidades que ofrece el Galileo Signal Test-Bed (GSTB-V2) y la fase Galileo (IOV).
Todos los satélites Galileo están equipados con conjuntos de retrorreflectores láser que permiten su seguimiento por las estaciones del Servicio Internacional de Telemetría Láser. [175] La telemetría láser por satélite para los satélites Galileo se utiliza para la validación de las órbitas de los satélites, [176] la determinación de los parámetros de rotación de la Tierra [177] y para las soluciones combinadas que incorporan observaciones láser y de microondas.
Todos los principales chips receptores GNSS son compatibles con Galileo y cientos de dispositivos de usuario final son compatibles con Galileo. [10] Los primeros dispositivos Android con capacidad GNSS de doble frecuencia, que rastrean más de una señal de radio de cada satélite, frecuencias E1 y E5a para Galileo, fueron la línea Huawei Mate 20 , Xiaomi Mi 8 , Xiaomi Mi 9 y Xiaomi Mi MIX 3. [ 178] [179] [180] En julio de 2019 [update], había más de 140 teléfonos inteligentes habilitados para Galileo en el mercado, de los cuales 9 estaban habilitados para doble frecuencia. [181] [ se necesita una fuente no primaria ] En el sitio web de la UE se actualiza con frecuencia una extensa lista de dispositivos habilitados, para diversos usos, en tierra, mar y aire. [182] El 24 de diciembre de 2018, la Comisión Europea aprobó un mandato para que todos los teléfonos inteligentes nuevos implementen Galileo para la compatibilidad con E112 . [183]
A partir del 1 de abril de 2018, todos los vehículos nuevos vendidos en Europa deben ser compatibles con eCall , un sistema automático de respuesta a emergencias que marca el 112 y transmite datos de ubicación de Galileo en caso de accidente. [184]
Hasta finales de 2018, Galileo no estaba autorizado para su uso en los Estados Unidos y, como consecuencia, solo funcionaba de forma variable en dispositivos que podían recibir señales de Galileo, dentro del territorio de los Estados Unidos. [185] La posición de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) sobre el asunto era (y sigue siendo) que a los receptores de sistemas de radionavegación por satélite (RNSS) que no sean GPS se les debe conceder una licencia para recibir dichas señales. [186] La UE solicitó una exención de este requisito para Galileo y la presentó en 2015, y el 6 de enero de 2017 se solicitó un comentario público sobre el asunto. [187] El 15 de noviembre de 2018, la FCC concedió la exención solicitada, permitiendo explícitamente que los dispositivos de consumo no federales accedan a las frecuencias E1 y E5 de Galileo. [188] [189] Sin embargo, la mayoría de los dispositivos, incluidos los teléfonos inteligentes, aún requieren actualizaciones del sistema operativo o actualizaciones similares para permitir el uso de señales Galileo dentro de los Estados Unidos (la mayoría de los teléfonos inteligentes desde el Apple iPhone 6S y el Samsung Galaxy S7 tienen la capacidad de hardware y simplemente requieren una modificación del software). [190]
El proyecto europeo de navegación por satélite ha sido elegido como motivo principal de una moneda de colección de gran valor: la moneda conmemorativa austriaca de navegación por satélite europea , acuñada el 1 de marzo de 2006. La moneda tiene un anillo de plata y una "pastilla" de niobio de color marrón dorado . En el reverso, la parte de niobio representa satélites de navegación en órbita alrededor de la Tierra. El anillo muestra diferentes medios de transporte para los que se desarrolló la navegación por satélite: un avión, un automóvil, un camión, un tren y un buque portacontenedores.
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público : «Preguntas y respuestas sobre disponibilidad selectiva y GPS» (PDF) . NOAA. Archivado desde el original (PDF) el 21 de septiembre de 2005. Consultado el 28 de mayo de 2010 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público : "Navegación por satélite - GPS - Política - Disponibilidad selectiva". faa.gov . 13 de noviembre de 2014. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público : «GPS.gov: Disponibilidad selectiva». www.gps.gov . Consultado el 4 de febrero de 2018 .El lanzamiento [...] está previsto para el 17 de diciembre. El vuelo Soyuz VS13 pondrá en órbita dos satélites más para el sistema de navegación europeo Galileo
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público : "Aviso público de la FCC, expediente 17-16" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 19 de enero de 2017. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público : Grace, Neil (15 de noviembre de 2018). "FCC APRUEBA EL USO DEL SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE GALILEO EN ESTADOS UNIDOS" (PDF) . fcc.gov . Archivado (PDF) del original el 15 de noviembre de 2018.
