galileo - el gnss europeo - copernicus · gnss y egnss "global navigation satellite...
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GALILEO - EL GNSS EUROPEO
Stefano Scarda - European CommissionDirectorate-General for Internal Market, Industry, Entrepreneurship and SMEs
GNSS Y EGNSS
"Global Navigation Satellite System" (GNSS) o sistema global denavegación por satélite: constelación de satélites que permiten alusuario determinar la posición en el espacio y el tiempo.
El sistema estadounidense GPS, el ruso GLONASS o el chino Beidouson ejemplos de GNSS.
Europa aporta su propio GNSS independiente: GALILEO, que seráinteroperable con GPS, GLONASS y Beidou, lo que permite eldesarrollo de terminales que puedan funcionar con los cuatro.
Los Sistemas de Aumentación Espaciales (SBAS) como EGNOS, elsistema de aumentación europeo, son desarrollos regionales quepermiten mejorar las prestaciones de los sistemas globales denavegación por satélite mediante correcciones de erroresdiferenciales y determinación de integridad.
EUROPAUSA RUSIA CHINA
ENTONCES POR QUÉ EUROPA INVIERTE EN GALILEO?
SERVICIOS ADICIONALES (SAR, CS, PRS) Y MEJORADOS (OS)
INDEPENDENCIA
24+ SAT(2020)
24+ SAT 24+ SAT 24+ SAT(2020)
Nota: India (IRNSS) y Japón (QZSS) tienen también GNSS pero son regionales
4
UN MUNDO MULTICONSTELACIÓN
5
CDMA: Code Division Multiple Access Señales Abiertas Señales militares/gubernamentales * Señales futuras
EU
USA
Russia
Japan
China
India
Coordination with other GNSS providers
E6E5a
E5E5b
E1/L1
L5 L1
E6L5 L1
E6E5b L1
IRNSS
CDMA*CDMA*
L3 L1L5
L5
L5
CDMA
GALILEO ES INTEROPERABLE CON OTROS GNSS
Comisión Europea (EC): responsable global y supervisor del Programa
Agencia del GNSS Europeo (GSA): gestión de la explotación del Programa
Agencia Espacial Europea (ESA): responsable del diseño y evoluciones
Despliegue de la infraestructura central de Galileo
Operación del Sistema Operación del sistema
Gestión y mejoras constantes del segmento terrestre
Desarrollo de la futura generación
2017
Fase de despliegue de Galileo
Fase de explotación de Galileo
Servicios completos
Servicios Iniciales
GESTIÓN DEL PROGRAMA GALILEO
21 September, 2017
7
Banco de Pruebas del Sistema Galileo v1
GIOVE A/B - 2 satélites
de prueba
Validación en Órbita4 satélites operativos y
segmento terrestre
Servicios Iniciales OS (Servicio Abierto)SAR (Búsqueda y Salvamento)
PRS (Servicio Público Regulado)Demostrador del Servicio Comercial
2003
2005-08
2013
15 Dec 2016
Servicios Completos (24+ satelites)
Servicios Mejorados OS, SAR, PRSTransmisión Inicial Autentificación de OSServicio Comercial Inicial– Alta Precisión
2018
2020
CALENDARIO DE DESPLIEGUE
SEGMENTO ESPACIAL
8
1 Navigationno SaR
2 Navigationno SaR
3 NavigationSaR
4 NavigationSaR
5 Elliptical orbitSaR
6 Elliptical orbitSaR
7-8 Navigation + SAR
9-10 Navigation + SAR
11-12 Navigation + SAR
13-14 Navigation + SAR
15-18 In orbit Testing
19-22
23-26
2014 20172011 2012 2013 2015 2016 2018 2019 2020 2021
18 SATELITES EN ORBITA
8
ARQUITECTURA DEL SISTEMA GALILEO
MEO: Medium Earth Orbit TT&C: Telemetry, Tracking and Command IOT: In-Orbit Testing
6 TT&C
stations
5 mission
uplink
stations
2 launch and early
operations centres
16 Galileo
sensor stations
Constellation of
24+6 MEO satellites
Users & service providers
2 control centres
IOT centre
CENTROS PRINCIPALES SITUADOS EN EUROPA
Fucino
Centro de Control
Oberpfaffenhoffen
Centro de Control
St Germain en Laye
Centro de Vigilancia de Seguridad
Swanwick
Centro de Vigilancia de Seguridad
Madrid
Centro de Servicios GNSS
Toulouse
Fase de Lanzamiento y Órbita Inicial
Datos de Búsqueda y Salvamento
Praga
Agencia Europea GNSS
Darmstadt
Fase de Lanzamiento y Órbita Inicial
Redu
Prueba en Órbita
Noordwijk
Sincronización y Geodesia (IOV TGVF)
Seguimiento de Prestación Independiente
- Prueba en Órbita
- Sincronización y Geodesia
- Centro de Servicios GNSS
- Datos de Búsqueda y Salvamento
- Centro de Vigilancia de Seguridad
- Centro de Control
- Fase de Lanzamiento y Órbita Inicial
- Centro de Referencia Galileo
- Centro Logístico Galileo
INFRAESTRUCTURA CENTRAL
INFRAESTRUCTURA DE SERVICIOS
- Agencia GNSS Europea (GSA)
SEDE DE EXPLOTACIÓN
Transinne
Centro Logístico
SERVICIOS GALILEO
Servicio Abierto (OS)Servicio de posicionamiento, navegación y
sincronización de acceso libre. Interoperable con GPS.
Servicio Público Regulado (PRS)
Servicio encriptado robusto que garantiza una mayor disponibilidad. Usuarios
autorizados (gubernamentales).
Servicio de Búsqueda y Salvamento (SAR)
[Contribución]
Servicio de ayuda a la localización de personas en situación de emergencia.
(A partir de 2018) notificación a dichas personas que la ayuda está en camino.
Segmento terrestre adicional en Europa.
Servicio Comercial (CS)Servicio que aporta autentificación y alta precisión para aplicaciones comerciales
Servicio de Vigilancia de la Integridad
[Contribución]
Aporta información esencial sobre la integridad para aplicaciones que pueden
afectar a la vida de las personas
DIFERENCIADORES DE GALILEO
Servicio Abierto (OS)
Mejores prestaciones que GPS gracias a:
• mejores relojes (maseres de hidrógeno pasivos) y tiempos de uplink más cortos
• mejor modelo ionosférico (Nequick)
• mayor ancho de banda de señal (robustez)
Autentificación de mensaje de navegación única (robustez frente a spoofing).
Tiempo para First-Fix mejorado.
Servicio de Búsqueda y Salvamento (SAR)
[Contribución]
Servicio único de notificación de que la ayuda está en camino.
[En estudio] Activación remota de la baliza.
Servicio Comercial (CS)
Dos servicios únicos para usos comerciales:
• Alta precisión (cm)
• Autentificación (de señal).
The European GNSS Programmes
Source: GPS.gov, FAA 6/3/17
DIFERENCIADORES DE GALILEO: ALTA PRECISIÓN
Prestaciones típicas de GPS: varios metros de error
Prestaciones del Servicio Comercial de Galileo obtenidas en 2014: dm
Motivo: Los satélites Galileo pueden transmitir datos (correcciones PPP) con una latencia de pocos segundos
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Mejores precisiones (distancia y tiempo) que GPS y GLONASS
La disponibilidad mejorará a través:
➢ Mejorar las operaciones (nuevo operador en 2017 por 10 años)
➢ Completar la constelación (2020)
PrestaciónGALILEO
(publicado)
GPS
(publicado)
GLONASS
(publicado)
GALILEO (observado)
Enero - Marzo 2017
Precisión distancia de la señal (95%)
Peor satélite
SF: Single Frequency
DF: Dual Frequency
< 7.0 m < 7.8 m (SF) < 11.7 m (SF)SF: 0.9 – 1.1 m
DF: 0.60 – 0.80 m
Media de la constelación (*) < 2.0 m 2.5 - 4.3 m 3 – 5.5 mSF: 0.61 - 0.69 m
DF: 0.43 – 0.53 m
Precisión de tiempo (95%) < 30 ns < 40 ns < 40 ns 11.70ns
Disponibilidad de señal por SV (media)> 87% > 95.7% > 99% > 99%
Disponibilidad de tiempo > 87% > 95.7% > 99% 100%
(*) Los valores de GPS y GLONASS son medidos: FAA GPS Performance Report PAN#93, 01/01/2016-31/03/2016 GLONASS Information and Analysis Center website, consulted on 10/08/2016
COMPARACIÓN PRESTACIONES GALILEO - GPS - GLONASS
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DIFERENCIADORES DE GALILEO: AUTENTIFICACIÓN
El Servicio Abierto proporcionará una firma digital para prevenir "hacking", similar a los certificados digitales de internet
El Servicio Comercial proporcionará señales encriptadas de manera que sólo usuarios con la llave criptográfica puedanusarlas
El Servicio PRS se usará por usuarios gubernamentales
Ningún otro GNSS ofrece estas características
Source:GNSS View
CUAL ES EL BENEFICIO DE GALILEO HOY A NIVEL POSICION?
Más de 20 satélites en vista sin Galileo
CUAL ES EL BENEFICIO DE GALILEO HOY A NIVEL POSICION?
… que suponen la diferencia de tener posición o no en entornos urbanos
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COMPARACIÓN PRESTACIONES (FASES C/S Y GNSS)
LEOSAR + GEOSAR MEOSAR
Galileo aporta actualmente 16 satélites
GLONASS aporta actualmente 2 satélites
GPS aporta actualmente 19 satélites experimentales que sólo pueden usarse en la fase MEOSAR IOC (Initial Operations Capability). GPS no empezará a lanzar satélites operacionales hasta 2023.
SATELITES QUE APORTA CADA CONSTELACIÓN A MEOSAR
EGNOS – CONCEPTO DE OPERACIÓN
Ranging and IntegrityMonitoring Stations(RIMS):Reciben datos GPS y los transmiten a los Centros de Control de Misión
2
Centros de Control de Misión:Procesan datos GPS para determinar errores
3
Constelación GPS 1
2-5 satélites geoestacionarios EGNOS : Transmiten corrección de errores a los usuarios
5
Precisión de la posición EGNOS
Precisión de la posición GPS
Estaciones de Navegación Terrestres:Transmiten las correcciones a los satélites EGNOS
4
EGNOS
Mejora la precisión de la
precisión
Proporciona integridad sobre
la posición
ARQUITECTURA EGNOS Y ÁREA DE SERVICIO
EGNOS
Área de Servicio
Huella de los Satélites EGNOS
Satélites
GEO
2 Centros
de Apoyo
4-10 Estaciones
Terrestres
de Navegación
Señales GPS40 Ranging & Integrity Monitoring
Stations (RIMS)
4 Centros de
Control de
Misión
Satélites Geoestacionarios•INMARSAT AOR-E 3F2 (15.5 W)
•INMARSAT IOR-W 4F2 (25 E)
•SES 5 – (5 E)
•ASTRA 5B – (31,5 E)
•Nuevo GEO con lanzamiento a finales de 2018
LOS SERVICIOS DE EGNOS
EGNOS seguirá ofreciendo sus servicio a largo plazo
Servicio Abierto Precisión ~1m, de libre accesoDisponible desde
Octubre 2009
Salvaguardia de la
Vida
Integridad, Disponibilidad,
Continuidad y Precisión
conforme a los estándares de
la aviación
Disponible desde
Marzo 2011
Servicio de Acceso a
los datos EGNOS
Precisión <1m, correcciones
aportadas por redes terrestres
Disponible desde
Julio 2012
PRESTACIONES SALVAGUARDIA DE LA VIDA (SOL SDD): APV-I
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Las prestaciones reales son mejores que las publicadas (un orden de magnitud)
PlannedOperational
431 procedimientos en 20 países en Marzo 2017
http://egnos-user-support.essp-sas.eu/egnos_ops/lpv_map/map.php
CountryLPV
procedures LPV200
proceduresBaro
proceduresPINS/LPV(Hel)
Total EGNOSenabled
procedures
Austria 2 4 6
Belgium 8 8
Croatia 1 1
Czech Republic 8 4 12
Denmark 8 8
Estonia 2 2
Finland 2 2
France 144 14 5 3 166
Germany 33 63 4 100
Guernsey 2 2
Hungary 4 4
Italy 17 17
Netherlands 3 2 5
Norway 23 6 16 45
Poland 9 9
Portugal 2 2
Romania 2 2
Slovak Rep. 4 1 5
Spain 3 3
Sweden 1 1
Switzerland 9 1 1 11
United Kingdom
2020
Total 303 30 90 8 431
UTILIZACIÓN PRIMARIA DE EGNOS: AVIACIÓN
OTROS EJEMPLOS DE UTILIZACIÓN DE EGNOS
Agricultura: 80% de los tractores europeos que disponen de terminales GNSS utilizan EGNOS
Transporte por carretera: por ejemplo, La República Eslovaca utilizará EGNOS en su sistema de tarificación vial para incrementar la precisión del mismo.
Topografía: proporciona prestaciones del orden del metro con inversiones mínimas
Drones: para asegurar que drones no entran en zonas no permitidas
06 July 2012The European GNSS Programmes
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Operado por la GSA
www.gsc-europa.eu
Publicación de documentos oficiales Galileo
Publicación del estado de la constelación, de NAGUs (Notice Advisory to Galileo Users) y prestaciones proporcionadas por Galileo
Helpdesk
At your service
Incremento en el número de visitas y preguntasde los usuarios
CENTRO DE SERVICIO GNSS (MADRID)
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DOCUMENTACION SERVICIOS INICIALES
Galileo Initial Service - Open Service -Service Definition Document
First version in Dec 2016
Galileo NeQuick Ionospheric Model
Version 1.2 published in Sept 2016
Galileo Open Service Signal In Space Interface Control Document (OS SIS ICD)
Version 1.3 published Dec 2016
Galileo Initial Service - Search And Rescue –Service Definition Document
First version in Dec 2016
https://www.gsc-europa.eu/electronic-library/programme-reference-documents
DEFINEN "MINIMUM PERFORMANCE LEVELS"
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
http://ec.europa.eu/galileohttp://ec.europa.eu/egnoswww.gsc-europa.eu