Galileo: Το ευρωπαϊκό σύστημα δορυφορικής πλοήγησης ξεπέρασε σε ακρίβεια το GPS

Σε λειτουργία τέθηκε αυτή την εβδομάδα η νέα υπηρεσία ακριβείας του Galileo, του ευρωπαϊκού συστήματος δορυφορικής πλοήγησης, το οποίο πλέον ξεπερνά το αμερικανικό GPS με ακρίβεια μόλις 20 εκατοστών.

«Με τη νέα Υπηρεσία Υψηλής Ακρίβειας, το Galileo γίνεται ο πρώτος αστερισμός δορυφόρων που προσφέρει υπηρεσία υψηλής ακρίβειας σε παγκόσμιο επίπεδο» δήλωσε ο Ροντρίγκο Ντε Κόστα, εκτελεστικός διευθυντής της Υπηρεσίας Διαστημικού Προγράμματος της ΕΕ (EUSPA), η οποία διαχειρίζεται το σύστημα.

Το Galileo τέθηκε σε λειτουργία το 2016 και σήμερα χρησιμοποιείται από 3 δισεκατομμύρια χρήστες, κυρίως χρήστες συμβατών κινητών τηλεφώνων που χρησιμοποιούν παράλληλα και το GPS.

Η νέα υπηρεσία υψηλής ακρίβεια προσφέρεται δωρεάν, είναι όμως προσβάσιμη μόνο από ακριβούς δέκτες και γενικά δεν υποστηρίζεται ακόμα από κινητά και άλλες καταναλωτικές συσκευές.

Ωστόσο το σήμα της νέας υπηρεσίας είναι διαθέσιμο και στο Διαδίκτυο, κάτι που ενθαρρύνει την αξιοποίησή του από περισσότερες συσκευές.

Η δωρεάν υπηρεσία του Galileo που χρησιμοποιείται σε πολλά κινητά προσφέρει ακρίβεια στίγματος γύρω στο ένα μέτρο, σημαντικά καλύτερη σε σχέση με το GPS που περιορίζεται στα τρία περίπου μέτρα.

Μέχρι σήμερα όμως το GPS πλεονεκτούσε για τους χρήστες υψηλών απαιτήσεων, καθώς προσφέρει ακρίβεια μόλις 30 εκατοστών για όσους διαθέτουν κατάλληλο δέκτη υψηλής ακρίβειας.

Τώρα το ευρωπαϊκό σύστημα ξεπερνά και την υπηρεσία ακρίβειας του GPS, καθώς και την ακρίβεια των αντίστοιχων συστημάτων της Ρωσίας (Glonass) και της Κίνας (Beidu).

Διόρθωση σφάλματος

Η αρχή λειτουργίας των συστημάτων δορυφορικής πλοήγησης είναι σχετικά απλή. Οι δορυφόροι διαθέτουν ατομικά ρολόγια μεταδίδουν σήματα που περιέχουν χρονοσφραγίδες, μετρήσεις της ώρας με ακρίβεια μερικών δισεκατομμυριοστών του δευτερολέπτου.

Στο έδαφος, ο δέκτης καταγράφει το σήμα τουλάχιστον τεσσάρων τέτοιων δορυφόρων και μετρά το χρόνο που χρειάστηκε κάθε σήμα για να καλύψει την απόσταση. Στη συνέχεια, αυτά τα χρονικά διαστήματα πολλαπλασιάζονται με την ταχύτητα του φωτός για να υπολογιστούν οι αντίστοιχες αποστάσεις. Από εκεί ο υπολογισμός του στίγματος είναι εύκολος με μεθόδους τριγωνομετρίας.

Στην πράξη, μικρές αποκλίσεις παρουσιάζονται τόσο στις τροχιές των δορυφόρων όσο και στις ενδείξεις των ατομικών ρολογιών. Επιπλέον, το σήμα μπορεί να καθυστερήσει ελαφρώς να φτάσει στο έδαφος λόγω της επίδρασης της ιονόσφαιρας.

Για να αντισταθμιστούν αυτές οι αποκλίσεις, οι επίγειοι σταθμοί του Galileo παρακολουθούν τους δορυφόρους και τα σήματά τους και εκδίδουν διορθώσεις που μεταδίδονται στους δορυφόρους περίπου κάθε 100 λεπτά.

Αυτό εφαρμοζόταν ήδη, τώρα όμως η ακρίβεια αυξάνεται χάρη σε πρόσθετες διορθώσεις που υπολογίζονται στο Κέντρο Ελέγχου Galieo στο Φουτσίνο της Ιταλίας. Οι διορθώσεις αυτές δεν μεταδίδονται στους ίδιους τους δορυφόρους αλλά στους συμβατούς δέκτες, και μάλιστα σε πραγματικό χρόνο.

Στο μέλλον,  η ακρίβεια σχεδιάζεται να αυξηθεί περαιτέρω με πρόσθετες διορθώσεις για την επίδραση της ιονόσφαιρας.