Galileo

Il termine viene utilizzato, ovviamente omaggiando il fisico italiano che osservò per primo l’astro, per identificare il sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) europeo creato con lo scopo di essere un’alternativa valida al NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System) statunitense e rivolto al settore civile-commerciale mondiale (il sistema è stato sviluppato in collaborazione con altri Paesi del mondo).

Il sistema satellitare europeo è stato progettato pensando alle seguenti caratteristiche:

• precisione;
• disponibilità;
• affidabilità;
• continuità di esercizio:
• copertura.

La precisione viene data dall’utilizzo sia del sistema NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System) che del sistema Galileo perché si usano le frequenze BOC (Binary Offset Carrier), in questo modo il sistema ha il doppio dei satelliti (fornendo dei messaggi di integrità per le perdite di segnale della costellazione); questo consente una maggiore diffusione (soprattutto per le regioni a più alte latitudini > 75°) del segnale di geo-localizzazione che consente di risolvere il canyon urbano (oscuramento dovuta da un alto tasso di densità urbana).

Sulla base di queste caratteristiche il sistema ha un grado di accuratezza di alcuni centimetri nelle tre direzioni contando su satelliti artificiali orbitanti (circa 23.925 km) su 3 piani inclinati (circa 56° rispetto al piano equatoriale terrestre). Le orbite seguite dai satelliti sono quelle MEO (Medium Earth Orbit).

La rete è gestita dal centro di Spaceopal GmbH (joint venture fra Telespazio di Leonardo al 67%, e Thales al 33% con l’agenzia spaziale tedesca DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) in coordinamento col Centro spaziale del Fucino (joint venture Leonardo al 67% e Thales al 33%).

Il sistema è composto da tre sezioni principali (segmenti):

• GSS (Galileo Space Segment): costituito principalmente dalla costellazione dei satelliti;
• GGS (Galileo Ground Segment): costituito dal GCS (Ground Control System), ovvero le stazioni remote e l’intera rete di comunicazione;
• GUS (Galileo User Segment): costituito dai ricevitori degli utenti.

Le GCS (Ground Control System) ricevono i seguenti segnali dalla costellazione:

• clock del satellite:
• correzioni temporali rispetto al tempo universale UTC (Universal Time Coordinated);
• le effemeridi del singolo satellite e vari altri segnali di stato.

Ogni satellite trasmette l’almanacco con i parametri orbitali approssimati dell’intera costellazione e le effemeridi (tabelle che contengono valori calcolati, nel corso di un particolare intervallo di tempo, di diverse grandezze astronomiche come magnitudo, parametri orbitali, coordinate, distanza dei pianeti, comete, asteroidi, satelliti artificiali e magnitudo delle stelle variabili) relative a sé stesso (dura 18 secondi e si ripete ogni 30 secondi, per scaricare tutto l’almanacco servono 12,5 minuti).

I satelliti trasmettono tutti un segnale strutturato SIS (Signal In Space) mediante le 3 diverse portanti (bande):

• E5 (1164-1215 MHz): frequenza portante di 1191.795 MHz e larghezza di banda trasmessa di 92.07 MHz (canali E5A-I, E5A-Q, E5B-I, E5B-Q);
• E6 (1260-1300 MHz): frequenza portante di 1278.750 MHz e larghezza di banda trasmessa di 40.92 MHz (canali E6A, E6B, E6C);
• L1 o E2-L1-E1 (1559-1591 MHz): frequenza portante di 1575.420 MHz e larghezza di banda trasmessa di 40.92 MHz (canali L1A, L1B, L1C) .

Per tutte le bande, la polarizzazione utilizzata è la RHCP (Right Hand Circular Polarisation).

I servizi offerti sono:

• OS (Open Service): servizi di posizionamento, temporizzazione e navigazione;
• CS (Commercial Service);
• PRS (Public Regulated Service): operatori di sicurezza per il servizio governativo;
• SOL (Safety of Life Service): applicazioni strategiche per la sicurezza nei trasporti aerei, marittimi e ferroviari;
• SAR (Search and Rescue Support Service): servizio di ricerca e salvataggio di supporto al sistema COSPAS-SARSA rilevando le Emergency Beacons (radiofari di emergenza) e rispondendo con i Return Link Messages (messaggi di risposta) nel contesto del messaggio del SoL (Safety of Life Service).