Програма за глобални навигационни услуги " Галилео" Европейска комисия Съдържание

Нефтеният и газовият сектор също може да извлекат полза от “Галилео” в много области. Например, при сеизмични проучвания под водата ще се използва услугата за позициониране както на засегнатия от сеизмичната активност кораб, така и на сеизмичните вълни и пистолетни установки. Това ще подобри безопасността на сондажните дейности, като ще създаде условия за високорезолютивно проучване на новите обекти и за идентифициране на всякакви геоморфоложки или геофизични рискове.

Определянето на положението на сондата за пробиване на нефтен кладенец и нейния кораб-манипулатор на котвите ще се подобри чрез системата “Галилео”. Ще се осигурява точна позиционираща информация при транзит и при окончателно позициониране на влекачите на сондата, закотвянето на полупотопяемите съоръжения и всички самостоятелни сондажни платформи. Крайното положение на сондажното съоръжение, както и крайната ориентация на платформата, ще може да се определи с висока степен на точност.

Тенденцията в нефтения и газов сектор е към преход от известни и познати обекти към отдалечени обекти без локална инфраструктура. В тези области спътниковото позициониране и комуникации са от жизнено важно значение. Предаването на данни в реално време в съчетание с определянето на положението ще позволи на нефтените компании да взимат решения за сондажните операции в реално време. Осигуряваната от “Галилео” информация за интегритета ще бъде от първостепенно значение при приближаване към обекта и подготовка за закотвяне или спускане на опорите на сондажната платформа.

Онлайн системите породиха нуждата от точно и законно документиране, което да осигурява подробна информация за потребителя и вида и размера на сделката. В момента се използват електронни подписи, но маркирането на времето драматично ще подобри сигурността на тези системи. Базиран на системата “Галилео”, надежден с оглед на времето сигнал би могъл да се използва за надеждна кодираща система, която да предлага допълнителна стойност на проследимост и отговорност на информацията за времето.

В застрахователния сектор “Галилео” ще предложи ефективен начин за контролиране и мониториране на ценни стоки. Това включва транспортиране на златни кюлчета между националните банки, произведения на изкуството и големи количества банкноти за разпределение в банките или за унищожаване. Непрекъснатото проследяване ще съкрати рисковете и по такъв начин ще облагодетелства застрахователните компании и техните клиенти.

Сертифицираните услуги на “Галилео” не само ще предлагат законна информация, но ще създадат условия за множество услуги, свързани с автомобилните и имуществени застраховки. Очаква се това да генерира значителна възвръщаемост на застрахователния сектор, както и на крайните потребители, тъй като ще създаде иновативни първокласни застрахователни условия, базирани на принципа “плащане въз основа на потреблението” и повишено доверие към застрахователните рискове.

Навигацията може да допринесе за мониторирането на добива и разпръскването на торове, хербициди и инсектициди за подобряване характеристиките на нискодобивните региони и за контролиране на плевелите и вредителите. Приемници “Галилео” може да се монтират на комбайни, трактори и самоходни разпръскватели.

Редовното мониториране на добива ще създаде условия не само за ефективно управление на ресурсите и в резултат на това на значителна възвръщаемост, но и за защита на агросредата, което от своя страна често се регулира от нормативни разпоредби. Към земеделските стопани може да се предвиди законно изискване за представяне на карта на точните места на разпространение на химикали.

Друго приложение в областта на селското стопанство е приложението за “сертифицирани” измервания на земеделските парцели в терминалите “Галилео” с цел осигуряване на ефективни с оглед на разходите решения както за потребителите, така за и контрольорите.

Секторът на риболова също ще има полза от “Галилео”. Освен ежедневното навигиране и позициониране на риболовни кораби, “Галилео” може да помогне за наблюдението и контрола на рибните ресурси. Това може да се постигне чрез данни от морето и средите.

Сертифицираните услуги “Галилео” ще улеснят институциите при потвърждаването, че риболовните кораби оперират само в определени зони. Това ще намери още по-голямо приложение на международно равнище, където действат строги правила, регламентиращи навлизането в национални водни граници.

“Галилео” ще осигури и средство за създаване или подобряване на поземлените регистри. Това ще спомогне за създаването на правна сигурност там, където днес често кадастралната информация е неточна, дори няма такава.
Лична навигация
Чрез интегриране на позиционирането с комуникациите, в повечето случаи в ръчни терминали, “Галилео” ще подготви почвата за няколко базирани на местоположението услуги. Положението ще се определя от слушалка само от системата “Галилео” или съвместно с други системи.

Базираните на местоположението услуги зависят от доставчиците на услугите или мрежовите оператори, които знаят положението на мобилното викащо лице, за да могат да предоставят необходимата информация. Данните, изпращани в потребителската слушалка, ще може да се настроят към потребителските изисквания автоматично за избор на желани услуги като информация за близките ресторанти, хотели и театри и прогноза за времето.

Тази технология е особено важна в критични ситуации за идентифициране на викащи абонати само въз основа на оскъдна или никаква информация за тяхното местонахождение. Местонахожденията ще се определят автоматично и съобщават на най-близките аварийни служби. Тази концепция е част от разработваната в Европа Програма за единен телефонен номер при спешни случаи Е-112.

Проследяването на хора е друго приложение, при което може ефективно да се координира връзката с външни длъжностни лица като медицински и социални работници, които посещават пациенти, полицаи, пожарникари и търговски работници. Тази услуга може най-общо да се използва за контролиране и координиране на групови действия. Същата технология може да подобри безопасността на децата, когато отиват на училище.

Може да се подобрят системите за таксуване на мобилните комуникации. Днес операторите на мобилни мрежи определят таксите си за услуги в зависимост от времето на деня. Скоро чрез точно определяне на положението на телефонните слушалки те ще могат да таксуват услугата въз основа на местонахождението и да въведат корпоративни тарифи в малки региони. Базираното на местонахождението таксуване би могло да включва и услуги като събиране на пътни такси и автоматизирани туристически гидове.
Управление на бедствията и кризите
Управлението на кризите и бедствията изисква бързо реагиране и максимално ефективно използване на ресурсите. Например, за да може да се реагира ефективно на разпалване на горски пожар, трябва да има бърз сигнал за тревога и надеждна и точна информация за местонахождението на пожара. Полицейските и аварийни служби се нуждаят от надеждна и точна информация за местонахождението на развърнатите сили, за да могат да ги координират ефективно. Този въпрос е особено критичен при прекъсване на традиционните инфраструктурни съоръжения (електроснабдяване, водоснабдяване, пътища, комуникации и др.) при аварийни условия. В такива случаи бързината на въвеждане на временни резервни системи е критично важна. Надеждният сигнал на системата “Галилео” може да изиграе фундаментална роля в подобна ситуация.

Други кризисни ситуации са наводненията, морските бедствия, нефтените разливи, земетресенията и операциите за хуманитарна помощ.

Системата “Галилео” ще открие нови възможности на този пазар, предлагайки глобална услуга с точност по-малка от метър благодарение на допълнителното разпространение на кодирани навигационни данни, определяне на разстоянието и времето, при гарантиране на услугата. Гарантирането на услугата ще отвори и нови сценарии на бизнес ситуации, в които участват трети страни с търговски и облигационни правоотношения. Например, между публични институции и частни компании може да се сключат договори за “сертифицирани” геодезически изследвания за публични приложения.

На “Галилео” може да се базират атрактивни туристически пакети, комбинирани с интерактивни мултимедийни комуникационни продукти, свързани към локални доставчици на информация .

Ключовото предимство на системата “Галилео” е фокусът към оперативна съвместимост, което ще улесни интегрирането й - на системно и потребителско ниво - със съществуващи и бъдещи системи като GSM и UMTS.

Така както днес никой не пренебрегва времето на деня, така в бъдеще всеки ще има нужда да знае точното си местонахождение.

Гарантирането на точността и интегритета на сигнала ще осигури конкурентноспособно предимство за бързо въвеждане на услугите “Галилео” в присъствието на съществуващата GPS. “Галилео” ще даде необходимата увереност на доставчиците на услуги и на потребителите в техните инвестиции.

Гарантираната точност и интегритет изискват схема на дефиниране на ролите на публичните и частните партньори. Глобално признатите стандарти за сигнал са съществени за световното приемане на спътниковата навигация и ще позволят по-бързо приемане на системата от всички потребителски общности. Сертифицирането на елементи или функции на системата, задължителни за критични с оглед на безопасността приложения, ще създаде увереност у други потребители в надеждността на системата.

Тази рамка ще се дефинира след съгласуване с международните организации като организации, които се занимават с проблемите на въздушната и морска навигация, и с националните органи, които регулират специфични приложения.

За гарантиране на европейската независимост системата “Галилео” трябва да бъде самостоятелна инфраструктура, но все пак да е съвместима и интероперабилна със системи като GPS, не само за постигане на максимално наличие, но и за улесняване въвеждането на нейните услуги. Освен това, “Галилео” позволява и интегриране на регионални компоненти на по-късен етап.

Свободната услуга няма да предлага информация за интегритета и определянето на качеството на сигналите ще се извършва изцяло от потребителите. При Свободната услуга Компанията-оператор на “Галилео” не дава гаранция за услугата или не носи отговорност.

Услугата ще подобри безопасността, особено на места, където не се предлагат услуги от традиционна земна инфраструктура. Тази световна непрекъсната услуга ще подобри ефективността на фирмите, които развиват глобална дейност - авиолинии и компании за презокеански превоз. Европейската геостационарна служба за навигационно покритие (EGNOS), която представлява европейската регионална GPS, ще бъде оптимално интегрирана с услугата за безопасност на живота “Галилео” за осигуряване на независима и допълнителна информация за интегритета (без общ авариен режим) за съзвездията GPS и Glonass.

Услугата за безопасност на живота ще бъде сертифицирана и функционалните й характеристики ще се получават чрез използване на сертифицирани двучестотни приемници. Бъдещата Компания-оператор на “Галилео” ще гарантира услугата за безопасност на живота при тези условия. За извличане на полза от изискваното ниво на защита Услугата за безопасност на живота ще се внедри в честотните ленти, резервирани за Услугите за въздухоплавателна радионавигация (L1 и ES).

Комерсиалната услуга (КУ) ще бъде предназначена за пазарни приложения, изискващи по-високи функционални характеристики от предлаганите от Свободната услуга. Тя ще предлага услуги с добавена стойност срещу заплащане на такса. Комерсиалната услуга ще се реализира чрез добавяне на два сигнала към сигналите със свободен достъп. Тази двойка сигнали ще се защити с комерсиален код, който ще се управлява от доставчиците на услугата и бъдещата Компания-оператор на “Галилео”. Достъпът ще се контролира на ниво приемник чрез използване на ключове за защита на достъпа.

Предвижданите употреби на Комерсиалната услуга включват предаване на данни и решаване на двусмислия при различните приложения. Те ще се разработват от доставчиците на услугата, които ще закупят от оператора “Галилео”правото на ползване на двата търговски сигнала.

Разработването на комерсиални приложения чрез използване само на търговски сигнали или чрез комбинирането им с други сигнали на “Галилео” или външни комуникационни системи открива широка гама от възможности. Световното покритие ще осигури мощно предимство за приложенията, изискващи глобално предаване на данни.

Типичните услуги с добавена стойност включват гаранции за услугата, услуги за точно определяне на времето, модели на йоносферно забавяне, локални диференциални коригиращи сигнали за абсолютно точно определяне на положението и други услуги, които се базират на предаването на информация и данни за системата.

“Галилео” е цивилна система, която включва устойчива и с контролиран достъп услуга за разрешени от правителството приложения. Публичната регулирана услуга (ПРУ) ще се използва от групи като полицията, бреговата охрана и митницата. Граждански институции ще контролират достъпа до кодираната Публична регулирана услуга. Достъпът за регион или потребителска група ще е съобразен с правилата на политиката за сигурност, приложими в Европа.

Публичната регулирана услуга ще функционира по всяко време и при всички условия, включително по време на криза. Главен драйвър на услугата ще гарантира силата на нейния сигнал, което ще я защити от създаване на преднамерени и имитационни смущения.

Услугата за търсене и спасяване (Search and Rescue Service - SRS) ще бъде европейкия принос към международните съвместни усилия за хуманитарно търсене и спасяване. Тя ще създаде условия за внедряване на важни подобрения в съществуващата система, включително: приемане почти в реално време на съобщения за бедствия от всички места по Земята (в момента със средно време на изчакване до един час), точно определяне местонахождението на сигнали за тревога (до няколко метра, вместо сегашните 5 км), детекция от многобройни спътници за преодоляване на теренна блокада при тежки условия, засилено наличие на космическия сегмент (30 спътника в средна земна орбита в допълнение към четирите в ниска земна орбита и трите геостационарни спътника на сегашната международна спътникова система “КОСПАС-САРСАТ”. Системата “Галилео” ще въведе нови SAR функции като обратна връзка (от оператора SAR към сигнала за бедствие), което ще улесни спасителните операции и ще спомогне за намаляването на броя на фалшивите сигнали за тревога. Услугата се дефинира в непосредствено сътрудничество с “КОСПАС - САРСАТ” и характеристиките и операциите й ще се регламентират под ръководството на Международната морска организация (ММО) и Международната организация за гражданска авиация (ИКАО).
Инфраструктура: от Космоса до Земята
Космически и земен сегмент
По същество системата “Галилео” представлява глобално съзвездие от 30 спътника в средна земна орбита, разположени в три орбитални равнини с инклинация под ъгъл 56° спрямо екватора на височина 23 222 км от Земята. Във всяка орбитална равнина равномерно ще бъдат разположени по девет спътника, като всеки един от тях ще обикаля Земята за 14 часа. Във всяка орбитална равнина ще има по един допълнителен скрит резервен спътник за осигуряване на покритие при аварирал спътник в съответната равнина.

В основната си част спътниците ще бъдат конструирани по доказани технологии. Корпусът ще се върти около своята земна (вертикална) ос, за да могат “слънчевите му крила” да се въртят и сочат към слънцето (и да генерират максимална мощност от 1600 W). В основната тип бокс конструкция ще бъдат разположени компоненти на полезния товар и платформата. Масата на изтрелване е около 700 кг на всеки един.

След извеждане в орбита на първоначалното съзвездие ще бъдат изведени допълнителни спътници за подмяна на остаряващи спътници и за поддръжка на системата при изтичане на операционния живот на оригиналните спътници. Базовата линия за създаване на спътниковото съзвездие трябва да пренесе множество спътници на една ракета, с устройство за извеждане до шест космически апарата в средна земна орбита едновременно. За ранните мисии за проверка и валидиране в орбита и за попълване с нови запаси ще бъдат използвани по-малки ракети.

Операциите на спътниците ще се поддържат от мрежа от наземни станции, състоящи се от наблюдателни станции, контролни центрове и базови станции за връзка нагоре към спътника.Световна мрежа от Наблюдателни станции “Галилео” непрекъснато ще наблюдава спътниците. Точно измерваните навигационни сигнали ще се изпращат на два Контролни центъра “Галилео” в Европа, за да бъдат дообработени. Там сложен софтуер ще определя спътниковите орбити и грешката на синхронизация на времето на спътниковите атомни часовници спрямо времето на системата “Галилео”, поддържано на земята. Данни за орбитите и часовниците ще се зареждат на спътниците на около всеки 2 часа за разпространение сред потребителите, които да могат да ги използват в алгоритмите си за изчисление на положението. Тази честота на актуализация ще гарантира изискваното от системата високо ниво на точност на позиционирането. Контролните центрове ще изчисляват и данни за интегритета, предоставяни като част от услугата за безопасност за живота. Данните за интегритета ще се зареждат на спътниците за разпространение сред потребителите дори по-често, отколкото данните за спътниковите орбити и часовници. При сигнали за тревога (напр. сигнали за неправилно функциониране) системата ще може да предупреждава потребителите със закъснение само от 6-10 секунди.

Предаването на данни до и от спътниците ще се извършва посредством глобална мрежа от телеметрични, телекомуникационни и проследяващи станции (данни за контрол и мониторинг на спътниците) и Базови станции за връзка с мисията. (навигационни данни “отдолу-нагоре”: орбити, грешки на часовници, интегритет).

Данните за интегритета, изчислявани в Контролните центрове “Галилео”, може да се използват от всеки потребител по света, защото ще бъдат базирани на измервания от глобалната мрежа от наблюдателни станции.

Регионалните доставчици на услуги обаче ще могат да развърнат собствени мрежи от наблюдателни станции в собствения си регион за изчисление на интегритета на сигналите “Галилео”. Тези регионални данни за интегритета може да се предоставят на разположение на потребителите чрез разрешени канали за връзка със спътника за интегритет, осигурени в спътниците “Галилео” . Алтернативно, тези данни може да се изпращат в Контролните центрове “Галилео” за интегриране с централно изчисляваните данни за интегритета.

Гореописаните функции ще се подобряват от локални компоненти чрез разпространение на локални данни по земни радиовръзки или по съществуващата комуникационна мрежа с цел осигуряване на допълнителна точност, интегритет или разширено покритие около летища, пристанища, железопътни линии и в градски зони. Локални компоненти ще бъдат развърнати и за разширяване покритието на навигационните услуги и за включване на потребителите, които се намират в затворени помещения.