Galileo, GPS a spol.

K nebi máme opět blíž. Satelitní navigační systém GPS, používaný americkou armádou, má nyní konkurenci v ruském, čínském a evropském projektu. A to je pro uživatele jen dobře.
    BENJAMIN HARTLMAIER, PAVEL TROUSIL

197 satelitů bylo doposud umístěno na oběžnou dráhu, a to jen pro navigační účely. Fakt je, že původní myšlenka vyřešení potřeby přesné navigace nesouvisela s tím, jak usnadnit automobilovým řidičům průjezd velkými městy. Při instalaci prvních satelitů na oběžnou dráhu totiž ještě zuřila studená válka a USA a SSSR odstartovaly závody ve vesmírném zbrojení. Ruský navigační systém GLONASS se však po rozpadu Sovětského svazu téměř zhroutil, a na dlouhou dobu tedy získal monopolní postavení při navigaci pro vojenské i civilní účely systém GPS. Až doteď. Od roku 2001 Rusko provádí znovuobnovení svého navigačního systému do plného operačního stavu a také Čína pracuje na zprovoznění svého navigačního systému Compass (Beidou-2). Zaostává tedy už jen evropský systém Galileo. Rychlé dokončení je přitom naléhavě nutné, protože Číňané i Evropané chtějí použít stejnou frekvenci ve vojenské oblasti. Podle předpisů ITU (Mezinárodní telekomunikační unie) ji bude moct v případě sporů využít jen ten, kdo pošle signál první. Jak to ale v současné době vypadá, projekt Galileo to nebude. Globální družicový polohový systém (anglicky Global Navigation Satellite System, zkratkou GNSS) přitom nabízí nezávislost nejen ve vojenské, ale i v civilní oblasti. Zajímavostí je i to, že administrativní část navigačního systému Galileo bude sídlit v Praze. Během roku až dvou se agentura přestěhuje z Bruselu do bývalé budovy České konsolidační agentury v pražských Holešovicích.
133 miliard eur představoval podle studie společnosti GSA celosvětový objem trhu v oblasti družicové navigace v roce 2010. Tento lukrativní trh byl až doposud pochopitelně ovládán USA a další země se pak snaží získat trh pro sebe a pro vlastní navigační systém. Nevýhodné postavení řeší například v Rusku tak, že zavedli 25procentní daň na všechna navigační zařízení, která nepodporují ruský systém GLONASS. To bude mít i výhody pro uživatele: zvýší se počet zařízení, která budou kromě GPS podporovat i ruský systém (například ho podporuje iPhone 4S nebo některé modely Sony Xperia), a zvýší se i počet dostupných satelitů - sníží se tak pravděpodobnost ztráty signálu například v úzkých „kaňonech“ ulic a současně se zdvojnásobí přesnost. Zařízení však aktivuje další přijímač jen v případě potřeby, aby se ušetřil akumulátor.
22 satelitů pro systém Galileo bude stát asi 816 milionů eur a zakázku získala německá společnost OHB Technology. Pikantní detail: Ve zveřejněné depeši z toku 2010, odeslané do Washingtonu z amerického velvyslanectví v Berlíně a zveřejněné na Wikileaks, si lze přečíst, jak se tehdejší výkonný ředitel OHB technology Berry Smutny na celý satelitní projekt díval: Galileo je podle něj plýtvání penězi daňových poplatníků EU a hloupý nápad. Z pohledu uživatele však bude mít Galileo velkou výhodu: je to jeden ze čtyř systémů pod civilní kontrolou a bude garantovat nepřetržitou dostupnost i během vojenské krize.


CO PŘIJDE S GALILEEM
Evropa plánuje nové standardy v oblasti družicové navigace. Tyto služby budou zaváděny postupně od roku 2020.
OPEN SERVICE (OS) - VOLNĚ DOSTUPNÉ SLUŽBY
Většině uživatelů by měl nový volně dostupný systém a otevřené služby přinést výhody. Jde o navigační systémy do automobilu, navigace do smartphonů a lokalizační služby (LBS).
COMMERCIAL SERVICES (CS) - KOMERČNÍ SLUŽBY
Placené služby s vyšší přesností a spolehlivostí. Například sledování kontejnerů nebo zabezpečení mýtného na dálnicích.
SEARCH AND RESCUE SERVICE (SAR) - PÁTRACÍ A ZÁCHRANNÉ SLUŽBY
Doposud bylo možné používat jen tísňové signály sledované meteorologickými družicemi - přesnost je však jen asi tři námořní míle a dochází k časovému zpoždění. S Galileem by měly být záchranné operace jednodušší.
SAFETY OF LIFE SERVICE (SOL)
Signál pro tuto službu má vysokou kvalitu i integritu. Používá se především v bezpečnostně kritických oblastech, jako je letecká doprava.
PUBLIC REGULATED SERVICE (PRS)
Vzhledem k „souboji“ s Čínou o frekvence zatím není jasné, zda budou moci šifrovaný signál používat tajné služby, policie a armáda - v plánu to ale je.


SLOVNÍČEK POJMŮ
EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) pracuje v současné době s daty GPS - údaje z Galilea má začít používat v roce 2014 (viz obrázek). Zatím doplňuje a vylepšuje vlastnosti GPS v Evropě.
ESA (European Space Agency) je evropská vesmírná agentura.
GLONASS (Globalnaja navigacionnaja sputnikovaja sistra) je ruská verze GNSS (globálního družicového polohového systému), vyvinutá v SSSR a provozovaná ruskou armádou.
GNSS (Global Navigation Satellite System) je obecný termín pro globální družicový polohový systém.
GPS (Global Positioning System) je zkratka pro GNSS Spojených států.
GSA (European GNSS Supervisory Authority) - úřad pro dohled nad evropským navigačním systémem Galileo, který bude sídlit v Praze.
IOV (In-Orbit Validation) - testovací fáze na oběžné dráze.
SBAS (Satellite-Based Augmentation System) - výrazně zlepšuje přesnost měření GNSS (viz obrázek).


JAK BUDE GALILEO PRACOVAT V ROCE 2014
V současné době se evropský satelitní navigační systém skládá pouze ze tří testovacích satelitů a dvou satelitů v závěrečné fázi testování. V příštích dvou letech by se jejich počet měl zvýšit celkem na 18 a měly by se spustit služby OS, SAR a PRS (viz seznam služeb na předchozí straně).
SATELITY GALILEO jsou vybaveny vysoce přesnými atomovými hodinami, které pracují v řádu nanosekund.
NOSNÉ RAKETY Ariane a Sojuz by měly do roku 2020 vynést na oběžnou dráhu 30 satelitů.
PŘIJÍMAČ musí pro určení polohy zachytit signál alespoň ze tří satelitů.
NEDÍLNOU SOUČÁSTÍ satelitního navigačního systému Galileo je poprvé služba SAR.
V NOUZOVÝCH SITUACÍCH dostanou poprvé záchranné týmy k dispozici vlastní kanál.
MAXIMÁLNÍ PŘESNOST systému zajišťuje EGNOS (viz slovníček) a neustále vysílá opravné signály.
POZEMNÍ STANICE měří vzniklé chyby určení polohy a vypočítává korekční data.


VÝVOJ NÁKLADŮ NA GALILEO
Původně plánovaných 5 mld. eur měla zaplatit EU a soukromí investoři. Od roku 2007 je už financování výhradně záležitostí Evropské unie. Náklady v miliardách €
2007       1,6 mld €
2014       6,9 mld €
2020     14,8 mld €


POROVNÁNÍ NAVIGAČNÍCH SYSTÉMŮ
GPS a GLONASS už pokrývají celou planetu Zemi, čínský systém Compass již pokrývá Asii a systém Galileo stále není možné použít.


GALILEO - ČASOVÁ OSA
Vše začalo tím, když italský astronom sestavil svůj dalekohled a začal sledovat oblohu. Teď se pohled téměř obrátil.
15.02.1564
Jmenovec tohoto projektu Galileo Galilei se narodil v Pise.
13.01.1999
Evropský parlament schválil výstavbu Galilea.
24.05.2002
EU a ESA založily společný podnik Galileo (GJU).
01.01.2007
GSA přebírá plnou zodpovědnost za Galileo.
01.10.2009
EGNOS je oficiálně v provozu. Jde o první krok v nezávislosti EU v oblasti satelitní navigace.
04.02.2011
Je otevřeno testovací středisko (GATE) v bavorském Berchtesgadenu. Vysílače na vrcholech hor simulují budoucí satelity.


Foto popis|  700 kg to je hmotnost jednoho satelitu Galileo IOV. Jeho šířka je 14,5 metru.
Foto popis|  Řídicí středisko v Oberpfaffenhofenu blízko Mnichova sleduje satelity.