ЕКА планирует приблизить спутниковую навигацию к Земле с помощью FutureNAV

Долгосрочная цель состоит в том, чтобы приблизить спутниковую навигацию к Земле за счет расширения GNSS и поддержки услуг позиционной навигации и синхронизации (PNT) с низкой околоземной орбиты (НОО).

Мини-созвездие в конечном итоге дополнит свои 23 спутника Galileo, удаленных на 222 км, сообщает Европейское космическое агентство.

По словам ESA, эти спутники LEO-PNT, работающие с дополнительными сигналами, будут исследовать новый многоуровневый подход системы спутниковой навигации для предоставления более точных и надежных услуг PNT.

«Спутниковая навигация в последние годы позволила использовать широкий спектр приложений, но сам этот успех вдохновляет еще более требовательные потребности пользователей в предстоящем десятилетии». говорит Лайонел Райс, руководитель группы исследований и разработок ESA GNSS Evolutions (который курирует исследования агентства LEO-PNT).

«Для таких вариантов использования, как автономные транспортные средства, корабли или дроны, робототехника, «умные города» или промышленный Интернет вещей для управления заводскими системами, требования к позиционированию возрастают с текущего масштаба в метрах до масштаба в сантиметрах или даже более точного на основе постоянно надежные сигналы, которые доступны в любом месте, в любое время — даже в помещении — и в то же время способны преодолевать помехи или помехи».

БудущееNAV

Целью плана ESA FutureNAV является демонстрация на орбите спутников спутниковой навигации, находящихся на низкой околоземной орбите, и объединение типов сигналов, потенциально позволяющих предоставлять услуги в будущем.

План, по его словам, состоит в том, чтобы построить и запустить первоначальную мини-группировку из не менее полудюжины спутников для проверки возможностей и ключевых технологий, а также демонстрации сигналов и частотных диапазонов для использования последующей оперативной группировкой в ​​ближайшем будущем. точно так же, как европейские испытательные спутники GIOVE проложили путь для Galileo.

«Каждый отдельный спутник будет сравнительно небольшим, менее 70 кг по массе, по сравнению с 700-килограммовым действующим спутником Galileo», — сказал Роберто Прието-Сердейра, менеджер по полезной нагрузке спутника Galileo второго поколения и руководитель подготовки проекта LEO-PNT.

«Они могут быть сравнительно более оптимизированными, потому что они могут извлечь выгоду из других средств для расчета точного времени без чрезвычайно точных атомных часов на борту, включая ретранслируемые сигналы со спутников Galileo над ними. Эти спутники также будут производиться на основе ускоренного серийного производства, чтобы сэкономить время и деньги — мы рассчитываем не более чем на три года с момента подписания контрактов до запуска первых спутников на орбиту. 2000-х».

ЛЕО ПНТ

FutureNAV инициирует это изменение с двумя первоначально предложенными подпроектами: LEO PNT и GENESIS.

Цель состоит в том, чтобы LEO PNT могла сделать спутники более эффективными, а их запуск — более экономичным.

Поскольку традиционные спутниковые навигационные системы работают на средней околоземной орбите (MEO) — сигналы проходят тысячи километров, чтобы достичь Земли, — ESA стремится распространить GNSS на низкую околоземную орбиту (LEO), чтобы обеспечить более высокий уровень сигнала, надежное покрытие внутри помещений и сопротивление. к заклиниванию. Двусторонние сигналы также будут возможны на этом более коротком расстоянии.

ГЕНЕЗИС

GENESIS будет стремиться помочь ученым улучшить их моделирование планеты Земля, чтобы повысить устойчивость.

Миссия будет сочетать точные методы измерения расстояний на одной платформе с использованием радиолокации, лазерных измерений, GNSS и интерферометрии со сверхдлинной базой, которые обычно используются астрономами для наблюдения за удаленными космическими объектами. Благодаря этим комбинированным наблюдениям GENESIS улучшит международную наземную систему отсчета, используемую учеными в различных областях, до масштаба менее миллиметра.

ESA заявляет, что это позволит выполнить резолюцию Организации Объединенных Наций, призывающую к расширенной глобальной геодезической системе отсчета для устойчивого развития. По словам агентства, преимущества будут включать более точную навигацию и моделирование окружающей среды и изменения климата, а также точное определение орбиты спутников Galileo и других космических миссий.

ГНСС

Агентство заявляет, что GNSS означает глобальную навигационную спутниковую систему, и стандартный подход GNSS приближается к пределу оптимальной производительности.

Наряду с Galileo – собственной европейской системой GNSS, которая передает навигационные сигналы по всему миру более чем трем миллиардам пользователей для определения местоположения и поддержки поисково-спасательных операций – существует также EGNOS. Это Европейская геостационарная навигационная служба, которая повышает точность и целостность сигналов GPS (а вскоре и Galileo) по всей Европе, особенно для гражданской авиации.

ЕКА берет на себя ответственность за проектирование и разработку, а услуги предоставляет EUSPA — Агентство космической программы Европейского Союза.

По данным ESA, в 2021 году количество спутниковых навигационных приемников во всем мире достигло 6,5 миллиардов приемников, при этом прогнозируется, что в ближайшие годы в этом секторе будет поддерживаться 10-процентный ежегодный темп роста.

«До настоящего времени мы полагались на классическое решение GNSS, такое как Galileo, расположенное на средней околоземной орбите и основанное на сигналах L-диапазона, для нашего позиционирования», — сказал Рис.

«Одна стандартная GNSS не сможет удовлетворить все эти будущие требования пользователей. Вместо этого Европе необходимо воспользоваться возможностью, чтобы исследовать потенциал созвездий на низкой околоземной орбите, которые уже находятся на пути к мировому рынку, чтобы обеспечить новые виды услуг позиционирования, навигации и синхронизации».

Вы можете прочитать больше информации о FutureNAV на ESA Веб-сайт.

Смотрите также: ESA хочет получить больше места на умных европейских дорогах