GIOVE (по-итальянски«Юпитер»;произносится [ˈdʒɔːve] ), илиэлемент проверки на орбите Galileo, — это название двухспутников,построенных дляЕвропейского космического агентства(ESA) для тестирования технологии на орбите длясистемы позиционирования Galileo.[1]
Название было выбрано в честь Галилео Галилея , который открыл первые четыре естественных спутника Юпитера , а позднее обнаружил, что их можно использовать в качестве универсальных часов для определения долготы точки на поверхности Земли .
Спутники GIOVE эксплуатируются сегментом миссии GIOVE [2] [3] ( GIOVE-M ) в рамках снижения рисков для орбитальной проверки (IOV) системы позиционирования Galileo .
Эти проверочные спутники ранее были известны как Galileo System Testbed (GSTB) версии 2 (GSTB-V2) . В 2004 году проект Galileo System Test Bed Version 1 (GSTB-V1) проверил наземные алгоритмы для определения орбиты и синхронизации времени (OD&TS). Этот проект, возглавляемый ESA и European Satellite Navigation Industries , предоставил промышленности фундаментальные знания для разработки сегмента миссии системы позиционирования Galileo . [4]
Спутники GIOVE передавали многочастотные сигналы локации, эквивалентные сигналам будущего Galileo : 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 техники BOC ( Binary Offset Carrier ), в частности высокопроизводительного сигнала E5AltBOC.
Ранее известный как GSTB-V2/A , этот спутник был построен компанией Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL).
Его миссия имеет главную цель — заявить о частоте, выделенной МСЭ для Galileo . Он имеет две независимо разработанные цепи генерации сигнала Galileo, а также тестирует конструкцию двух бортовых рубидиевых атомных часов и орбитальные характеристики промежуточной круговой орбиты для будущих спутников.
GIOVE-A — первый космический аппарат, конструкция которого основана на новой спутниковой платформе Geostationary Minisatellite Platform (GMP) компании SSTL, предназначенной для геостационарной орбиты . 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 они 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 связь, как и планировалось, в 09:01 UTC, вращаясь вокруг Земли на высоте 23 222 км. Спутник успешно передал свои первые навигационные сигналы в 17:25 GMT 12 января 2006 года. Эти сигналы были получены в обсерватории Чилболтон в Хэмпшире , Великобритания, и на станции ЕКА в Реду , Бельгия . Команды из SSTL и ЕКА измерили сигнал, генерируемый GIOVE-A, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям распределения и резервирования частот для Международного союза электросвязи (МСЭ), процесс, который должен был быть завершен к июню 2006 года.
Сигнал GIOVE-A в космосе полностью соответствует сигналу Galileo с точки зрения частот и модуляций, скоростей чипов и скоростей передачи данных. Однако GIOVE-A может передавать только в двух частотных диапазонах одновременно (т. е. L1+E5 или L1+E6).
Коды GIOVE-A отличаются от кодов Galileo . Навигационное сообщение GIOVE-A не является репрезентативным с точки зрения структуры и содержания (только демонстрационная цель). Генерация измерений псевдодальности и подробный анализ шума слежения и многолучевого распространения сигналов дальности GIOVE-A были выполнены с использованием GETR (экспериментальный тестовый приемник Galileo), разработанного Septentrio . [5]
Были некоторые публичные споры о природе открытого исходного кода некоторых кодов псевдослучайного шума (PRN). [6] В начале 2006 года исследователи из Корнелла отслеживали сигнал GIOVE-A и извлекали коды PRN. Использованные методы и найденные коды были опубликованы в выпуске GPS World за июнь 2006 года . ESA теперь опубликовало коды. [7]
GIOVE-A был выведен из эксплуатации (но не выведен из эксплуатации) 30 июня 2012 года после того, как был поднят на высоту, чтобы освободить место для действующего спутника. [8] Он оставался под управлением SSTL до 24 ноября 2021 года, когда он был официально выведен из эксплуатации. [9]
GIOVE-B (ранее называвшийся GSTB-V2/B ) имеет схожую задачу, но имеет значительно улучшенное оборудование для генерации сигнала.
Первоначально он был построен спутниковым консорциумом European Satellite Navigation Industries , но после реорганизации проекта в 2007 году обязанности генерального подрядчика по спутнику были переданы Astrium .
GIOVE-B также имеет цели характеризации среды MEO, а также цели экспериментов с сигналом в космосе и приемником. GIOVE-B несет три атомных часа : два рубидиевых стандарта и первый пассивный водородный мазер , пригодный 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 Starsem . Ступень «Фрегат» была запущена три раза, чтобы вывести спутник на орбиту. [11] Giove-B достиг своей проектной орбиты после 02:00 UTC и успешно развернул свои солнечные батареи. [12]
GIOVE-B начал передавать навигационные сигналы 7 мая 2008 года. Прием сигналов приемниками GETR и другими средствами был подтвержден на нескольких объектах ЕКА. [13]
По данным ЕКА, это «по-настоящему исторический шаг для спутниковой навигации, поскольку GIOVE-B теперь впервые передает общий сигнал GPS-Galileo, используя специальную оптимизированную форму волны MBOC (мультиплексированная двоичная смещенная несущая), в соответствии с соглашением, заключенным в июле 2007 года ЕС и США для своих соответствующих систем Galileo и будущей GPS III».
« Теперь, когда GIOVE-B транслирует свой высокоточный сигнал в космос, у нас есть истинное представление о том, что Galileo предложит для предоставления самых современных услуг спутникового позиционирования, обеспечивая при этом совместимость и взаимодействие с GPS », — сказал руководитель проекта ESA Galileo Хавьер Бенедикто.
После запуска, ранних орбитальных операций и ввода платформы в эксплуатацию навигационная полезная нагрузка GIOVE-B была включена, и передача сигнала началась 7 мая, и качество этих сигналов сейчас проверяется. В этом процессе задействовано несколько объектов, включая Центр управления GIOVE-B на объектах Telespazio в Фучино, Италия, Центр обработки Galileo в Европейском центре космических исследований и технологий ЕКА (ESTEC) в Нидерландах, наземная станция ЕКА в Реду, Бельгия, и Лаборатория Резерфорда-Эпплтона (RAL) Чилболтонской обсерватории в Соединенном Королевстве.
25-метровая антенна Чилболтона позволяет анализировать характеристики сигналов GIOVE-B с большой точностью и проверять их соответствие спецификации проекта 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 предоставлена пользовательскими приемниками на земле. На борту GIOVE-B установлены пассивные атомные часы на водородном мазере, которые, как ожидается, обеспечат беспрецедентную стабильность.
На качество сигнала может влиять окружающая среда спутника на его орбите и путь распространения сигналов, идущих из космоса на землю. Кроме того, спутниковые сигналы не должны создавать помех службам, работающим в соседних частотных диапазонах, и это также проверяется.
Команды Galileo в ESA и промышленности имеют средства для наблюдения и записи спектра сигналов, передаваемых GIOVE-B в реальном 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 диапазонах частот.
Миссия GIOVE-B также предоставляет возможность для проверки критически важных спутниковых технологий на орбите, изучения радиационной обстановки на средней околоземной орбите (MEO) и тестирования ключевого элемента будущей системы Galileo — пользовательских приемников.
GIOVE B был выведен из эксплуатации (но не списан) 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 выделенных частот. [14] Строительство GIOVE-A2 было прекращено из-за успешного запуска и работы на орбите GIOVE-B.
Сегмент миссии GIOVE , или GIOVE-M , — это название проекта, посвященного эксплуатации и экспериментированию спутников GIOVE. [2] Миссия GIOVE была предназначена для обеспечения снижения рисков на этапе проверки на орбите (IOV) системы позиционирования Galileo .
Сегмент миссии GIOVE начался в октябре 2005 года с целью предоставления экспериментальных результатов, основанных на реальных данных, которые можно было бы использовать для снижения рисков на протяжении всего этапа проверки на орбите Galileo (IOV) системы позиционирования Galileo .
Инфраструктура сегмента миссии GIOVE была основана на эволюции инфраструктуры испытательного стенда системы Galileo версии 1 (GSTB-V1), задуманной для обработки данных со спутников GIOVE-A и GIOVE-B. [15] Сегмент миссии GIOVE состоял из центрального обрабатывающего центра, называемого Центром обработки Giove (GPC), и сети из тринадцати экспериментальных станций датчиков Giove (GESS).
Основными целями экспериментов в рамках сегмента миссии GIOVE были следующие области: