ESA

/CN

ES/A

RIA

NES

PA

CE

-Ser

vice

Op

tiq

ue

CSG

, S. M

arti

n

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

14

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

15

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

18

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

23

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

26

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)

27

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

stefano.scarda@ec.europa.eu