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Was bedeutet Galileo? |
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Galileo ist der Name des europäischen Satellitennavigationssytems, das Ende 2010 betriebsbereit sein soll. Es basiert auf 30 Satelliten (27 + drei Ersatz), die in einer Höhe von rund 24.000 km die Erde umkreisen, und einem Netz von Bodenstationen, die die Satelliten kontrollieren. Taschenempfänger in der Größe eines Handys können aus den Funksignalen der Satelliten die eigene Position mit einer Genauigkeit von wenigen Metern bestimmen. Galileo ist für zivile Zwecke konzipiert und unterliegt nicht, wie das US-amerikanische GPS und das russische GLONASS, einer nationalen militärischen Kontrolle.Galileo wird das erste satellitengestützte Positionsbestimmungs- und Navigationssystem speziell für zivile Zwecke sein. Lediglich mit Hilfe eines kleinen Empfängers werden wir den eigenen Standort bis auf wenige Meter genau bestimmen können. Galileo ist wesentlich für die Zukunft der europäischen Industrien im Bereich der Hochtechnologien. Mit Galileo werden neue, umfangreiche Märkte erschlossen. Es wird Europa den entscheidenden technischen Vorsprung für den internationalen Wettbewerb verschaffen. Entscheidend für Europa und für die ganze Welt ist, dass unabhängig vom derzeitigen technologisch älteren US-amerikanischen Monopol des Globalen Positionsbestimmungssystems (GPS), ein weiteres, effizienteres und noch zuverlässigeres Angebot besteht. |
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Wie funktioniert Galileo? |
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Satellitengestützte Navigationssysteme können die Position eines
Objektes durch Messung der Abstände zu mindestens drei bekannten Referenzpunkten
(zu den Galileo-Satelliten) exakt bestimmen.
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Struktur von Galileo? |
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| Kern des Galileo-Systems sind 30 Satelliten, die die Erde
auf drei verschiedenen Kreisbahnen mit einer Bahnneigung von 56° zum
Äquator in 23 616km Höhe umkreisen. Jeweils zehn Satelliten werden
gleichmäßig auf jeder einzelnen Bahn verteil; die Satelliten
benötigen etwa 14 Stunden für eine Erdumrundung. Einer der Satelliten
auf jeder Ebene ist ein aktiver Reservesatellit, der ggf. die Funktion eines
in der betreffenden Bahn ausgefallenen Satelliten übernehmen kann. Zwei Galileo-Kontrollzentren in Europa werden die Konstellation sowie die Synchronisierung der Atomuhren der Satelliten, die Integrität der Signalverarbeitung und die Datenverarbeitung sämtlicher internen und externen Elemente steuern. Sämtliche Bodenstationen und Einrichtungen sind über terrestrische Verbindungen und über VSAT-Verbindungen in einer eigenen weltumspannenden Kommunikationsnetz miteinander vernetzt. Der Datentransfer zu den Satelliten und von den Satelliten erfolgt über
ein allgemeines Netz von Galileo-Uplink Sationen, jeweils mit einer Telemetrie-,
Telekommunikations- und Tracking-Station und einer Station für Aufwärtsverbindungen
zu Flugmissionen. Regionale Komponenten werden als unabhängige Systeme die Integrität
der Galileo-Dienste gewährleisten. Über von Galileo bereitgestellte,
autorisierte Uplinkkanäle werden regionale Dienstanbieter regionale
Integritätsdaten übertragen. Das System garantiert , dass Benutzer
jederzeit in der Lage sein werden, Daten zur Systemintegrität über
mindestens zwei Satelliten mit einem Höhenwinkel von mindestens 25°
zu empfangen. |
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| Wie funktioniert
Satellitennavigation ? Schon immer haben die Menschen sich am Himmel orientiert. Die heutige Satellitennavigation setzt diese Tradition fort, bietet jedoch dank modernster Technik eine im Vergleich zur einfachen Orientierung an Sonne und Sternen ungleich höhere Präzision. Die Technologie, die zu Beginn in erster Linie militärischen Zwecken diente, wird seit etwa 30 Jahren entwickelt und ermöglicht es dem Benutzer, mit Hilfe eines Geräts für den Empfang von Signalen einer Satellitenkonstellation seine zeitliche und räumliche Position jederzeit exakt zu bestimmen. Das Funktionsprinzip ist einfach: die zu der Konstellation gehörenden Satelliten sind mit einer Atomuhr für extrem genaue Zeitmessungen ausgerüstet. Die Satelliten senden Signale aus, die verschlüsselte Informationen über den Sendezeitpunkt enthalten. Das Empfangsgerät auf der Erde, das z. B. in einem Mobiltelefon untergebracht sein kann, besitzt einen Speicher mit den genauen Koordinaten der jeweiligen Satellitenumlaufbahnen. Beim Empfang eines Signals kann somit der Satellit, von dem das Signal ausgestrahlt wurde, festgestellt sowie die Laufzeit des Signals und damit auch die Entfernung zum Sendesatelliten berechnet werden. Werden gleichzeitig Funksignale von mindestens vier Satelliten empfangen, so ist eine genaue Positionsbestimmung möglich. |
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Geschichte von Galileo? |
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| Galileo ist das erste von der Europäischen Union (EU) und der Europäischen
Weltraumorganisation (ESA) gemeinsam durchgeführte Projekt und Teil
des TEN-Verkehrsprojektes. Die Finanzierung der Entwicklungsphase wird von
beiden Organisationen zu gleichen Teilen übernommen. Am 27. Mai 2003
einigten sich die Mitgliedsstaaten der ESA nach langen Differenzen über
die Finanzierung. Folgende Staaten außerhalb der Europäischen Union beteiligen sich ebenfalls: • China mit 280 Mio. Euro • Indien mit 200 Mio. Euro • Israel • Ukraine • Marokko • Schweiz (liefert das 'Herz' von Galileo: extrem genaue Rb- u. H-Maser-Atomuhren) Folgende Staaten verhandeln über eine Teilnahme: • Argentinien • Brasilien • Mexiko • Norwegen • Chile • Südkorea • Malaysia • Kanada [Bearbeiten] Projektphasen und Kosten [Bearbeiten] Planung (Erste und zweite Phase) Die erste Projektphase zur Definition der Aufgaben finanziert die ESA mit ca. 100 Mio EUR. Die Planungs- und Definitionsphase schließt mit dem Start und der Inbetriebnahme zweier Testsatelliten und der zugehörigen Bodenstationen im Januar 2006 ab. Der Test der Sendefrequenzen muss vor dem 10. Juni 2006 erfolgen, weil sonst die Reservierung für die Galileo-Frequenzbänder bei der ITU verfällt. Mit der Entwicklung, Start und Test von vier Galileo-Satelliten (In Orbit Verification IOV) endet die zweite Phase. |
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Technische Daten der Satelliten von Galileo? |
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| Technische Daten der Satelliten: Technische Daten der Test-Bodenstationen |
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Projektphase und Kosten von Galileo? |
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| Planung (Erste und zweite Phase) Die erste Projektphase zur Definition der Aufgaben finanziert die ESA mit ca. 100 Mio EUR. Die Planungs- und Definitionsphase schließt mit dem Start und der Inbetriebnahme zweier Testsatelliten und der zugehörigen Bodenstationen im Januar 2006 ab. Der Test der Sendefrequenzen muss vor dem 10. Juni 2006 erfolgen, weil sonst die Reservierung für die Galileo-Frequenzbänder bei der ITU verfällt. Mit der Entwicklung, Start und Test von vier Galileo-Satelliten (In Orbit Verification IOV) endet die zweite Phase. Die Kosten der zweiten Phase (Entwicklungsphase) von voraussichtlich 1,5 Mrd Euro tragen die Europäische Union und ESA gemeinsam. Innerhalb der ESA übernehmen Deutschland, Italien, Frankreich und Großbritannien jeweils 17,5 Prozent. Spanien trägt zehn Prozent der Kosten. Belgien zahlt 26,5 Mio. Euro, der Rest wird unter den übrigen 15 ESA-Mitgliedsstaaten aufgeteilt. Die übrigen 750 Mio. Euro kommen aus dem Haushalt für transeuropäische Netze der Europäischen Union (TEN). An TEN ist Deutschland über seine EU-Beitragszahlungen mit zirka 25 Prozent beteiligt und ist damit der größte Geldgeber für das Projekt. Die Phase C/D umfasst den Betrieb von 3 bis 4 funktionstüchtigen Satelliten, dem Raumsegment, und der Boden-Betriebseinrichtungen, dem Bodensegment. Das Bodensegment besteht aus untereinander vernetzten Empfangs- und Sendestationen (siehe dritte Phase). Fertigstellung (Dritte Phase) In der dritten Phase, der Errichtungsphase, wird das System fertig gestellt. Alle 30 Satelliten sind dann betriebsbereit und kommunizieren mit dem Bodensegment. Die Kosten werden auf mind. 2,5 Mrd. Euro veranschlagt, die der private Konzessionär (siehe unten) zu 70 Prozent, die öffentlichen Haushalte zu 30 Prozent übernehmen sollen (Public Private Partnership). Betrieb (Vierte Phase) Die vierte Phase umfasst den Betrieb und die Wartung des Systems. Man rechnet mit Betriebskosten von ca. 220 Mio. Euro pro Jahr, die ab 2008 ebenfalls der Konzessionär über Public Private Partnership (PPP) aufbringen soll. Möglicherweise tritt die EU mit einer Mrd. Euro für die Jahre 2007–2013 (= 150 Mio. Euro/Jahr) in Vorleistung. |
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Galileo-Satellitenbahn |
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| 30 Satelliten umkreisen die Erde auf drei Bahnebenen mit einer Inklination von 56° in einer Walker-Konstellation. Pro Bahnebene sind neun Satelliten vorgesehen, zusätzlich ein Reservesatellit. Sie haben einen Abstand von 40° mit einer Abweichung von maximal 2°, entsprechend 1000 km. Bei einer Höhe von 23.616 km benötigen die Satelliten zehn Tage, um nach 17 Umläufen den Ausgangspunkt wieder zu erreichen. | ||
Kompatibilität mit GPS |
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| Nach jahrelangen Verhandlungen unterzeichneten am 26. Juni 2004 während
des USA-EU-Gipfels in Newmarket-on-Fergus (Irland) der (damalige) US-Außenminister
Colin Powell und der amtierende Vorsitzende der EU-Außenminister Brian
Cowen einen Vertrag über die Gleichberechtigung der Satellitennavigationssysteme
GPS, Glonass und Galileo. Darin wird vereinbart, dass Galileo zu GPS kompatibel
sein wird. Damit werden nach Abschluss des Aufbaus von Galileo insgesamt
etwa 60 Satelliten zur Navigation zur Verfügung stehen. Voraussetzung für den Abschluss des Vertrages war, dass die EU auf das präzisere Datenübertragungssystem BOC 1.5 (Binary Offset Carrier) verzichtet und stattdessen auch für die zukünftigen GPS-Satelliten vorgesehene BOC 1.1 zu verwenden. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Störung des Galileo-Signals nicht gleichzeitig zu einer Störung des militärischen Signals von GPS führt, was andererseits dem US-Militär ermöglicht, das Galileo-Signal bei Bedarf zu stören, ohne das eigene GPS-Signal zu beeinträchtigen. Das Projekt Gate ermöglicht den Test von Galileo-Empfängern.
Es betreibt im Raum Berchtesgaden terrestrische Funkanlagen, die Signale
aussenden, wie sie später von Galileo erwartet werden. |
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