A Galileo jövője
(Rovat: Galileo, Navigáció és térképészet - 2023.04.24 07:15.)

Ha a műholdas navigáció jövőjébe szeretnénk betekintést nyerni, akkor érdemes az Európai Űrügynökség (ESA) Navigációs Laboratóriumának tevékenységei közé pillantanunk kicsit.

A navigációs mérnökök itt a jövő vevőberendezéseinek prototípusait tesztelik, olyan szimulált jeleket használva, amelyeket majd csak az évtized későbbi részében, például a Galileo második generációs műholdcsaládjának felbocsátása után használunk majd.

A Navigációs Laboratórium alapvető fontosságú volt már az első generációs műholdcsalád tervezésénél és fejlesztésénél is, és ugyanígy kulcsfontosságú a szerepe az elkövetkező második generációs műholdak kialakításában. Jelenleg olyan felhasználói vevőkészülékeket tesztelnek, amelyek alkalmasak az új műholdak jeleinek vételére, valamint szimulálják az új, tervezett szolgáltatásokat. Ugyanezt a megközelítést alkalmazták az első generáció esetében is. A legelső vevőberendezések tesztelését már sokkal korábban megkezdték, mint ahogy a konstelláció kiépült volna, mert elengedhetetlen volt ismerni, milyen előnyökkel fog járni, ha elkészül.

A Navigációs Laboratórium a hollandiai ESTEC központban kapott helyet. Az épület tetején rengeteg antennát helyeztek el, amelyek valós idejű megfigyelést végeznek az összes műholdas navigációs konstelláción. Nem csak az európai Galileót, hanem az amerikai GPS-t, az orosz GLONASSZ-t, a kínai Beidou-t, de még a japán QZSS műholdakat is nyomon követik.

Műholdas navigációs (GNSS) vevőantennák az ESTEC Navigációs Laboratóriumának tetején. (Kép: ESA)

Itt történt az első, kizárólag Galileo műholdakkal mért és rögzített helymeghatározás is, 2013. március 12-én, de a közelmúltban itt valósult meg az első nagy pontosságú hitelesítés is. Sőt jelentősége túlmutat a Galileón, mivel olyan küldetésekben is részt vesznek mint a Moonlight program, amelyben a telekommunikációs és navigációs szolgáltatásokat a jövőben a Holdra is kiterjesztenék. Mindezek mellett a Laboratórium munkatársai az elmúlt évtizedben szüntelenül ellenőrzés alatt tartották a Galileo teljesítményét és folyamatosan fejlesztették, finomították a rendszert. Így a 2013-ban még csak 10–15 méteres vízszintes helymeghatározási pontosság mára 1 méter alá javulhatott, olyan kihívást jelentő környezetben is, mint például a beépített városi területek.

A Laboratórium sokoldalúságát mutatja, hogy a felhasználói esetek széles körét igyekeznek tesztelni. Mobil furgonjukkal a gépjárművel való közlekedés helymeghatározási eseteit vizsgálják, de zajlanak drónos kísérletek és a gyalogos esetek tesztelései is.

A Navigációs Laboratórium tesztautója. (Kép: ESA / G. Porter)

Ma már 4 milliárd Galileo jelek vételére alkalmas eszköz van használatban és ebben az eredményben a Navigációs Laboratórium döntő szerepet játszott. Ennek története egészen 2013-ig nyúlik vissza, ugyanis ekkor kezdték meg a GNSS vevők Galileo kompatibilitását értékelni. Mindkét fél számára hasznos ez az interakció, hiszen a gyártóknak módjuk van felmérni teljesítményüket a versenytársakhoz képest, a másik oldal pedig betekintést nyerhet a kereskedelmi prioritásokba. Például hogy mekkora szerepet tulajdonítanak a gyors kezdeti pozíció elérésének, ez inspirálta a közelmúltbeli I/NAV Galileo fejlesztést is.

Galileót használó okostelefon tesztelése. (Kép: ESA)

A Galileo kezdeti szolgáltatása 2016-ban indult, ettől kezdve nagyon gyors volt a fejlődés üteme. A legelső Galileo jelek vételére alkalmas telefon a spanyol BQ egyik okostelefonja volt. A Galileo kezdetektől kétfrekvenciás jeleket kínál, ami nagyon vonzó tényező, mivel megannyi hiba, mint például a többutas terjedés, vagyis a jelek visszaverődése által okozott hiba, vagy az ionoszféra késleltetéséből adódó hiba kiküszöbölhető ezáltal. Több mint ezer olyan készüléktípus van, amelyik egy- vagy kétfrekvenciás Galileo jelek vételére alkalmas. Számos Android operációs rendszerrel rendelkező készüléket követően, 2022 őszén az Apple is kiadta első kétfrekvenciás okostelefonjait, az iPhone 14 Pro és Pro Max készülékeket, de a cél természetesen az, hogy minél több eszköz alkalmas legyen a kétfrekvenciás jelek vételére.

(Együttműködő partnerünk: Galileo blog, Lechner Tudásközpont, Kozmikus Geodéziai Obszervatórium)