Airbus Defence and Space

Spitzen-Technologie, die zum nachfragen einlädt

Das Galileo-Navigationssystem wird aus insgesamt 30 Satelliten und der dazugehörigen Bodeninfrastruktur bestehen. 27 Satelliten werden für den Betrieb notwendig sein, während drei weitere als Reserve zur Verfügung stehen.

Das Galileo-System

Das Galileo-Navigationssystem wird aus insgesamt 30 Satelliten und der dazugehörigen Bodeninfrastruktur bestehen. 27 Satelliten werden für den Betrieb notwendig sein, während drei weitere als Reserve zur Verfügung stehen. Die Satelliten umrunden die Erde in drei verschiedenen Bahnebenen in etwa 23.300 km Höhe. Die Satelliten übermitteln ihre Zeitsignale sowie ihre Orbitpositionen zu den Empfängern, die aus der Laufzeit der Signale die Entfernung zum Satelliten und damit letztlich ihre Position auf der Erde ableiten. Zur genauen Positionsbestimmung benötigt der Empfänger die Signale von mindestens vier Satelliten. Um eine weltweit genaue Positionsbestimmung bis auf einen Meter genau sicherzustellen, ist Technologie gefragt, wie sie vorher im All noch nicht existiert hat. Die IOV Phase (In-Orbit Validation) ist ein entscheidender Meilenstein zum Aufbau des Systems. Mit ihr werden die Grundbausteine für Galileo gelegt.

GIOVE-B ist der erste Satellit, der die tatsächliche Technologie von Galileo an Bord hat und damit das direkte Bindeglied zur IOV Phase darstellt. Er ist mit grundlegend neuen Instrumenten und Standards ausgestattet, die im Weltall ihre entscheidenden Vorteile wirkungsvoll zum Einsatz gebracht haben.

 

Der Wasserstoff-Maser 



 

So kommt erstmals neben herkömmlichen Rubidium-Uhren ein so genannte Wasserstoff-Maser (S-PHM Space Passive Hydrogen Maser) zum Einsatz. Diese Atomuhr ist die genaueste, die jemals im All eingesetzt wurde und ist der Schlüssel zur höheren Genauigkeit, die das europäische Navigationssystem im Vergleich zum amerikanischen GPS bieten wird. Dieser Maser geht theoretisch in einer Million Jahren nur eine Sekunde falsch.

Diese Atomuhren sind ideale Begleiter für Navigationssatelliten, um bestmögliche Positionierungsgenauigkeit sicherzustellen. Autofahrer, die sich bisher mit GPS führen ließen, dürfen sich auf noch größere Zuverlässigkeit ihrer Navigationssysteme freuen: Je exakter Satelliten und Bodenstationen zeitlich aufeinander abgestimmt sind, desto präziser gelingen Karten und Abbiege-Kommando. Schon eine Abweichung im Himmel von nur einer tausendstel Sekunde führt auf Erden zu einem Fehler von 300 Metern.

Das ausgezeichnete In-Orbit-Verhalten des GIOVE-B-Maser-Instruments stärkt das Vertrauen, dass diese und weitere entscheidende neue Technologien die überlegenen Leistungen sichern werden, die man sich vom Galileo-System verspricht.


 

Sicherung der Galileo Signale

Mit Galileo wird Europa zum ersten Mal Satelliten in einen mittleren Erdorbit schießen – dem sogenannten Medium Earth Orbit (MEO). Dieser Orbit ist zwar besonders stabil – der Nachteil ist aber die höhere Strahlenbelastung als in einem traditionellen geostationären Orbit. Zur Bestimmung dieser Belastung ist GIOVE-B auch Geräte zur Strahlenmessung mitführen. Das Herzstück der Navigationsnutzlast von GIOVE-B und den nachfolgenden Galileo-Satelliten ist ein Signalgenerator (NSGU), mit dem die Navigationssignale erzeugt werden, um die reservierten Übertragungsfrequenzen zu belegen und zu nutzen – die Hauptaufgabe der Satelliten. Auch nach Ende der Nutzungsdauer des 2005 gestarteten GIOVE-A als reinem Frequenzhalter ist damit ein lückenloses Signal bis hin zur Phase der In-Orbit Validation vorhanden. Galileo wird die Frequenzbänder L1, E5 und E6 nutzen. GIOVE-B wird schon heute die tatsächlich auch für das Gesamtsystem geltenden Signale in vollem Maße umsetzen. Insbesondere die zwischen den USA und der Europäischen Union fest vereinbarte MBOC Kodierung wird bereits heute von GIOVE-B umgesetzt. Die MBOC (Multiplexed Binary Offset Coding) Kodierung gilt gemeinhin als die Grundlage für die Interoperabilität und Kompatibilität des Galileo Systems mit der kommenden Generation von GPS Satelliten.

 

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