Galileo το ευρωπαϊκό δορυφορικό σύστημα προσδιορισμού θέσης και πλοήγησης

Abstract

Η χρήση των παγκόσμιων δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης και προσδιορισμού θέσης (GNSS) έχει εξαπλωθεί και γενικευτεί σε μεγάλο βαθμό τα τελευταία 15 χρόνια, έχοντας επικρατήσει σε πολλαπλές εφαρμογές τόσο επιστημονικών πεδίων όσο και της καθημερινότητας. Μέχρι τώρα το δορυφορικό σύστημα που είχε να επιδείξει η διαστημική βιομηχανία ήταν το αμερικανικής προέλευσης παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα GPS (Global Positioning System), το οποίο τυγχάνει ευρείας αποδοχής καθώς το ανταγωνιστικό ρωσικό δορυφορικό σύστημα GLONASS δεν έχει καταστεί ακόμη πλήρως επιχειρησιακό. Σήμερα η Ευρωπαϊκή Ένωση προχωρεί στην ανάπτυξη του πρώτου πολιτικού συστήματος προσδιορισμού θέσης και πλοήγησης, του Galileo, που αναμένεται όταν ολοκληρωθεί να αλλάξει σημαντικά την υπάρχουσα κατάσταση και να άρει τις όποιες ‘στρατιωτικές δεσμεύσεις’ των άλλων συστημάτων. Το Galileo είναι τεχνολογικά περισσότερο προηγμένο, καλύτερων επιδόσεων, ασφαλέστερο και με μεγαλύτερο εύρος εφαρμογών. Αυτό το νέο, πολλά υποσχόμενο δορυφορικό σύστημα αποτελεί το αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Κύριος στόχος της είναι να παρουσιάσει το ευρωπαϊκό πρόγραμμα Galileo, που αποτελεί μεγάλη πρόκληση για την Ευρώπη στον τομέα της δορυφορικής πλοήγησης. Έχοντας ως γνώμονα την ολοκληρωμένη και εμπεριστατωμένη περιγραφή του συστήματος η εργασία χωρίζεται σε δυο μέρη, στο βιβλιογραφικό και στο ερευνητικό. Στο πρώτο, περιγράφεται αναλυτικά το εν εξελίξει σύστημα Galileo, βάσει των πιο πρόσφατων ενημερώσεων, με διεξοδικές αναφορές στα βασικά τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του, στον τρόπο λειτουργίας του, στις παρεχόμενες υπηρεσίες του και στις εφαρμογές που στοχεύει να εξυπηρετήσει. Επίσης, περιγράφονται οι αναλυτικές έννοιες που ορίζουν το δορυφορικό σύστημα, όπως είναι οι τροχιές και τα κεπλέρια στοιχεία τους, καθώς και οι συντελεστές γεωμετρικής ακρίβειας DOP. Στο δεύτερο μέρος, διερευνάται η λειτουργικότητα του συστήματος με προγραμματιστικές μεθόδους, με χρήση δηλαδή του λογισμικού πακέτου Galileo System Simulation Facility (GSSF V2.1.11 [Web Version]) που διατίθεται από την ESA (European Space Agency). Στο συγκεκριμένο περιβάλλον προσομοίωσης αναπτύσσονται διάφορα σενάρια χρήσης του συστήματος που αντιστοιχούν σε πραγματικές εφαρμογές εντοπισμού θέσης με διαφορετικούς τύπους χρηστών σε διαφορετικά περιβάλλοντα και συνθήκες. Τέλος, βάσει των προσομοιωμένων στοιχείων που προέκυψαν επιχειρούνται συγκρίσεις μεταξύ των συστημάτων Galileo και GPS, με σκοπό να διαπιστωθεί αν το σύστημα Galileo είναι πράγματι ισάξιο ή και καλύτερο του GPS.