GIOVE (-итальянски«Юпитер»;произносится [ˈdʒɔːve] ), илиЭлемент проверки на орбите Галилео, — это название двухспутников, построенных дляЕвропейского космического агентства(ЕКА) для тестирования на орбите технологии длясистемы позиционирования Галилео.[1]
Название было выбрано как дань уважения Галилео Галилею , который открыл первые четыре естественных спутника Юпитера , а позже обнаружил , что их можно использовать в качестве универсальных часов для получения долготы точки на поверхности Земли .
Спутники GIOVE эксплуатируются сегментом GIOVE Mission [2] [3] ( GIOVE-M ) в рамках снижения рисков для орбитальной проверки (IOV) системы позиционирования Galileo .
Эти спутники для проверки ранее были известны как испытательный стенд системы Галилео (GSTB) версии 2 (GSTB-V2) . В 2004 году в рамках проекта испытательного стенда системы Галилео версии 1 (GSTB-V1) были проверены наземные алгоритмы определения орбиты и синхронизации времени (OD&TS). Этот проект, возглавляемый ЕКА и European Satellite Navigation Industries , предоставил промышленности фундаментальные знания для разработки сегмента миссии системы позиционирования Galileo . [4]
Спутники GIOVE передавали сигналы многочастотной дальности, эквивалентные сигналам будущего Галилео : L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a, E5b. Основной целью миссии GIOVE было тестирование и проверка приема и производительности новых кодовых модуляций, разработанных для Galileo, включая новые сигналы, основанные на использовании метода BOC ( Binary Offset Carrier ), в частности высокопроизводительный сигнал E5AltBOC.
Ранее известный как GSTB-V2/A , этот спутник был построен компанией Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL).
Основная цель его миссии — заявить права на частоты, выделенные « Галилео» МСЭ . Он имеет две независимо разработанные цепи генерации сигналов Galileo, а также тестирует конструкцию двух бортовых рубидиевых атомных часов и орбитальные характеристики промежуточной круговой орбиты для будущих спутников.
GIOVE-A — первый космический корабль, конструкция которого основана на новой спутниковой шине геостационарной миниспутниковой платформы (GMP) SSTL, предназначенной для работы на геостационарной орбите . GIOVE-A также является первым спутником SSTL за пределами низкой околоземной орбиты , работающим на средней околоземной орбите ), и первым спутником SSTL, использующим развертываемые солнечные батареи, отслеживающие Солнце. Предыдущие спутники SSTL использовали установленные на корпусе солнечные батареи, которые генерируют меньше энергии на единицу площади, поскольку не обращены непосредственно к Солнцу.
Запущен в 05:19 UTC 28 декабря 2005 года на корабле «Союз-ФГ / Фрегат» с космодрома Байконур в Казахстане .
Он начал выходить на связь, как и планировалось, в 09:01 UTC, совершая облет Земли на высоте 23 222 км. Спутник успешно передал свои первые навигационные сигналы в 17:25 по Гринвичу 12 января 2006 года. Эти сигналы были получены обсерваторией Чилболтон в Хэмпшире , Великобритания, и станцией ЕКА в Реду в Бельгии . Команды из SSTL и ESA измерили сигнал, генерируемый GIOVE-A, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям Международного союза электросвязи (ITU) к распределению и резервированию частот, и этот процесс необходимо было завершить к июню 2006 года.
Сигнал GIOVE-A в космосе полностью соответствует сигналу Galileo с точки зрения частот и модуляций, скорости передачи чипов и скорости передачи данных. Однако GIOVE-A может передавать одновременно только в двух диапазонах частот (т. е. L1+E5 или L1+E6).
Коды GIOVE-A отличаются от кодов Галилео . Навигационное сообщение GIOVE-A не является репрезентативным с точки зрения структуры и содержания (только демонстрационная цель). Генерация измерений псевдодальности и подробный анализ шума отслеживания и характеристик многолучевого распространения сигналов дальности GIOVE-A были выполнены с использованием GETR (экспериментального испытательного приемника Galileo), разработанного Septentrio . [5]
Были некоторые публичные разногласия по поводу открытого исходного кода некоторых кодов псевдослучайного шума (PRN). [6] В начале 2006 года исследователи из Корнелла отслеживали сигнал GIOVE-A и извлекли PRN-коды. Использованные методы и найденные коды были опубликованы в июньском номере журнала GPS World за 2006 год . ЕКА теперь обнародовало коды. [7]
GIOVE-A был выведен из эксплуатации (но не выведен из эксплуатации) 30 июня 2012 года после того, как его подняли на высоту, чтобы освободить место для действующего спутника. [8] Он оставался под командованием SSTL до 24 ноября 2021 года, когда был официально выведен из эксплуатации. [9]
GIOVE-B (ранее называвшийся GSTB-V2/B ) выполняет аналогичную задачу, но имеет значительно улучшенное оборудование для генерации сигналов.
Первоначально он был построен спутниковым консорциумом European Satellite Navigation Industries , но после реорганизации проекта в 2007 году ответственность генерального подрядчика по созданию спутника была передана Astrium .
GIOVE-B также имеет задачи по определению характеристик среды MEO, а также задачи по экспериментированию сигналов в пространстве и приемников. GIOVE-B оснащен тремя атомными часами : двумя рубидиевыми стандартами и первым пассивным водородным мазером, предназначенным для использования в космосе .
.jpg/1280px-Giove_B_-_Rollout_(012).jpg)
.jpg/1280px-Giove_B_-_Rollout_(069).jpg)
.jpg/1280px-Giove_B_-_Rollout_(145).jpg)
.jpg/1280px-Giove_B_-_Launch_Day_(052).jpg)
.jpg/1280px-Giove_B_-_Launch_Day_(081).jpg)
Запуск был отложен из-за различных технических проблем, [10] и состоялся 27 апреля 2008 года в 04:16 по времени Байконура (22:16 UTC субботы) на борту ракеты Союз-ФГ / Фрегат , предоставленной компанией Starsem . Для вывода спутника на орбиту ступень «Фрегата» запускалась трижды. [11] Giove-B достиг расчетной орбиты после 02:00 UTC и успешно развернул свои солнечные панели. [12]
GIOVE-B начал передачу навигационных сигналов 7 мая 2008 года. Прием сигналов приемниками GETR и другими средствами был подтвержден на нескольких объектах ЕКА. [13]
По мнению ЕКА, это «поистине исторический шаг для спутниковой навигации, поскольку GIOVE-B теперь впервые передает общий сигнал GPS-Galileo, используя специальную оптимизированную форму сигнала, MBOC (мультиплексированная двоичная несущая со смещением), в соответствии с соглашение, заключенное в июле 2007 года ЕС и США для их соответствующих систем, Galileo и будущего GPS III».
« Теперь, когда GIOVE-B передает свой высокоточный сигнал в космос, мы имеем истинное представление о том, что Galileo предложит, предоставляя самые передовые услуги спутникового позиционирования, обеспечивая при этом совместимость и взаимодействие с GPS », - сказал менеджер проекта ESA Galileo Хавьер Бенедикто.
После запуска, первых операций на орбите и ввода платформы в эксплуатацию 7 мая навигационная полезная нагрузка GIOVE-B была включена и началась передача сигналов, качество этих сигналов сейчас проверяется. В этом процессе задействовано несколько объектов, в том числе Центр управления GIOVE-B на объектах Telespazio в Фучино, Италия, Центр обработки данных Galileo в Европейском центре космических исследований и технологий (ESTEC) ЕКА в Нидерландах, наземная станция ЕКА в Реду, Бельгия и Лаборатория Резерфорда Эпплтона (RAL) Чилболтонской обсерватории в Соединенном Королевстве.
25-метровая антенна Чилболтона позволяет с высокой точностью анализировать характеристики сигналов GIOVE-B и проверять их соответствие проектным спецификациям системы Galileo. Каждый раз, когда спутник виден из Реду и Чилболтона, большие антенны активируются и отслеживают спутник. GIOVE-B находится на орбите на высоте 23 173 километра, совершая полный оборот вокруг Земли за 14 часов и 3 минуты.
Качество сигналов, передаваемых GIOVE-B, будет иметь важное влияние на точность информации о местоположении, которая будет предоставляться пользовательскими приемниками на земле. На борту GIOVE-B установлены пассивные атомные часы с водородным мазером, которые, как ожидается, обеспечат беспрецедентную стабильность.
На качество сигнала могут влиять условия, в которых находится спутник на его орбите, а также путь распространения сигналов, идущих из космоса на землю. Кроме того, сигналы спутников не должны создавать помех службам, работающим в соседних диапазонах частот, и это также проверяется.
Команды Galileo в ЕКА и промышленности имеют средства для наблюдения и записи спектра сигналов, передаваемых GIOVE-B, в режиме реального времени. Выполняется ряд измерений, касающихся мощности передаваемого сигнала, центральной частоты и полосы пропускания, а также формата навигационных сигналов, генерируемых на борту. Это позволяет анализировать спутниковые передачи в трех зарезервированных для него полосах частот.
Миссия GIOVE-B также предоставляет возможность для проверки критически важных спутниковых технологий на орбите, характеризующих радиационную среду на средней околоземной орбите (MEO), а также для тестирования ключевого элемента будущей системы Galileo - пользовательских приемников.
GIOVE B был выведен из эксплуатации (но не выведен из эксплуатации) 23 июля 2012 года.
Из-за задержек GIOVE-B Европейское космическое агентство снова заключило контракт с SSTL на второй спутник, чтобы гарантировать продолжение программы Galileo без каких-либо перерывов, которые могли бы привести к потере распределения частот. [14] Строительство GIOVE-A2 было прекращено в связи с успешным запуском и работой на орбите GIOVE-B.
Сегмент миссии GIOVE , или GIOVE-M , — это название проекта, посвященного эксплуатации и экспериментированию спутников GIOVE. [15] Миссия GIOVE была призвана обеспечить снижение рисков на этапе орбитальной проверки (IOV) системы позиционирования Galileo .
Сегмент миссии GIOVE начался в октябре 2005 года с целью предоставления экспериментальных результатов, основанных на реальных данных, которые будут использоваться для снижения рисков на протяжении всего этапа проверки Галилео на орбите (IOV) системы позиционирования Галилео .
Инфраструктура сегмента миссии GIOVE была основана на развитии инфраструктуры испытательного стенда системы Galileo версии 1 (GSTB-V1), задуманной для обработки данных со спутников GIOVE-A и GIOVE-B. [16] Сегмент миссии GIOVE состоял из центрального обрабатывающего центра, называемого Центром обработки данных Giove (GPC), и сети из тринадцати экспериментальных сенсорных станций Giove (GESS).
Основные цели экспериментов на сегменте миссии GIOVE заключались в следующих областях: