Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO
Tina Cvahte
EVROPSKI SATELITSKO-NAVIGACIJSKI SISTEM GALILEO IN MOŽNOSTI UPORABE V
PROMETU
Diplomsko delo
Maribor, avgust 2010
I
Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa
EVROPSKI SATELITSKO-NAVIGACIJSKI SISTEM GALILEO IN MOŽNOSTI UPORABE V PROMETU
Študentka: Tina CVAHTE
Študijski program: Visokošolski strokovni, Promet
Smer: Cestni promet
Mentor: doc. dr. Marjan LEP, univ.dipl. inž. grad..
Maribor, avgust 2010
II
III
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Marjanu Lepu, ki
mi je omogočil pisanje diplome pod njegovim
mentorstvom. Zahvaljujem se tudi vsem
profesorjem in asistentom, ki so me tekom študija
spodbujali in mi podajali znanje. Hvala tudi
sošolcem, ki so poskrbeli za prijetno študentsko
življenje.
Seveda pa hvala tudi družini, partnerju in
prijateljem, brez katerih študij in diploma ne bi bila
možna.
IV
EVROPSKI SATELITSKO-NAVIGACIJSKI SISTEM GALILEO IN MOŽNOSTI UPORABE V PROMETU
Ključne besede: satelitska navigacija, Galileo, pozicioniranje, navigiranje, promet UDK: 656:629.056.8(043.2)
Povzetek
Diplomsko delo je napisano z namenom predstavitve projekta Evropske Unije z imenom
Galileo. Gre za sistem satelitske navigacije, ki ga EU razvija s pomočjo Evropske vesoljske
agencije.
Razvoj Galilea se je začel že v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar se je projekt
na svoji poti srečal z mnogimi ovirami, kot so težavna pogajanja z ZDA o frekvencah in
interoperabilnosti s sistemom GPS, in pa s težavami pri financiranju, saj je začetna ideja o
javno-zasebnem partnerstvu propadla in je EU postala edini investitor v Galilea.
V času pisanja dela je razvoj Galilea v polnem teku. Testna faza je končana, začele se
bodo izstrelitve dejanskih satelitov. Popolna operabilnost sistema se pričakuje v letu 2013.
V
EUROPEAN SATELLITE NAVIGATION SYSTEM GALILEO AND
POSSIBLE APPLICATIONS IN TRAFFIC
Key words: satellite navigation, Galileo, positioning, navigation, traffic
UDK: 656:629.056.8(043.2)
Abstract This diploma thesis is written with the intention to present a project of the European Union
named Galileo. Galileo is a satellite-navigation system that EU is developing in
cooperation with the European Space Agency.
Galileo development began in the 90’s in the previous century. However there were many
obstacles in the process, including difficult negotiations with the USA regarding
frequencies and interoperability with GPS, and also financing troubles, when the firstly
planned public-private partnership failed to succeed.
In the time of writing this thesis Galileo development in well under way. The test phase is
complete and the actual Galileo satellites are to begin launching soon. Galileo is expected
to reach full operability in 2013.
VI
VSEBINA
1. UVOD ........................................................................................................................... 1
1.1 PROBLEM IN PREDMET DIPLOMSKEGA DELA ........................................................... 1
1.2 NAMEN IN CILJI RAZISKAVE .................................................................................... 2
1.3 METODE RAZISKOVANJA ........................................................................................ 2
1.4 STRUKTURA DELA .................................................................................................. 2
2 OSNOVE DELOVANJA SATELITSKO-NAVIGACIJSKIH SISTEMOV ......... 4
2.1 ZGODOVINA IN RAZVOJ NAVIGACIJE S POMOČJO SATELITOV .................................. 4
2.2 DELOVANJE SATELITOV .......................................................................................... 7
2.3 DOLOČANJE LOKACIJE NA ZEMLJI .......................................................................... 9
3 SISTEM GALILEO .................................................................................................. 11
3.1 ZAČETNA IDEJA SISTEMA GALILEO ....................................................................... 11
3.2 RAZVOJ IN FAZE PROJEKTA GALILEO .................................................................... 13
3.2.1 Faza načrtovanja ............................................................................................. 15
3.2.2 Faza validacije v orbiti ................................................................................... 15
3.2.3 Faza uvedbe in polna operativnost ................................................................. 19
3.3 ZNAČILNOSTI KONČNEGA SISTEMA GALILEO ....................................................... 19
3.3.1 Prosta uporaba (Open Service - OS) .............................................................. 24
3.3.2 Komercialna uporaba (Commercial Service – CS) ......................................... 24
3.3.3 Uporaba za varnost življenja (Safety of Life Service – SOL) .......................... 24
3.3.4 Javna regulirana uporaba (Public Regulated Service – PRS) ........................ 24
3.3.5 Uporaba za iskanje in reševanje (Support to Search and Rescue Service –
SAR) ......................................................................................................................... 25
3.4 PREDVIDENE MOŽNOSTI UPORABE GALILEA IZVEN PROMETNE SFERE .................. 25
3.4.1 Splošne možnosti uporabe ............................................................................... 25
3.4.2 Kmetijstvo in ribištvo ...................................................................................... 26
3.4.3 Pomorstvo ........................................................................................................ 27
3.5 MOŽNOSTI UPORABE V PROMETU ......................................................................... 28
3.5.1 Letalski promet ............................................................................................... 28
VII
3.5.2 Pomorstvo ....................................................................................................... 29
3.5.3 Železniški promet ............................................................................................ 30
3.5.4 Cestni promet .................................................................................................. 31
3.5.5 Javni prevoz .................................................................................................... 33
3.6 PROBLEMI, KI ZAVIRAJO IMPLEMENTACIJO SISTEMA GALILEO .............................. 34
4 OSTALI SATELITSKO-NAVIGACIJSKI SISTEMI ........................................... 37
4.1 EGNOS ................................................................................................................ 37
4.2 GPS ...................................................................................................................... 39
4.3 GLONASS ........................................................................................................... 45
4.4 REGIONALNI SATELITSKO-NAVIGACIJSKI SISTEMI ................................................. 47
4.4.1 Indija – IRNSS ................................................................................................. 47
4.4.2 Kitajska – Beidou ............................................................................................ 47
4.4.3 Japonska – QZSS ............................................................................................. 49
5 RELACIJE MED SISTEMOM GALILEO IN GPS .............................................. 50
6 ZAKLJUČEK ............................................................................................................ 52
7 LITERATURA IN VIRI ........................................................................................... 54
8 PRILOGE ................................................................................................................... 58
8.1 SEZNAM SLIK ........................................................................................................ 58
8.2 SEZNAM TABEL ..................................................................................................... 59
8.3 NASLOV ŠTUDENTKE ............................................................................................ 59
8.4 KRATEK ŽIVLJENJEPIS (EUROPASS) ...................................................................... 59
VIII
UPORABLJENE KRATICE
ADAS Advanced Driver Assistance Systems
COSPAS-SARSAT Cosmicheskaya Sistema Poiska Avariynyh Sudov-
Search And Rescue Satellite-Aided Tracking
CS Commercial Service
EGNOS European Geostationary Navigation Overlay Service
ESA European Space Agency
EU Evropska Unija
GIOVE Galileo In-Orbit Validation Element
GLONASS Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema
GPS Global Positioning System
IRNSS Indian Regional Navigational Satellite System
LORAN Long Range Navigation
NAVSTAR Navigation Signal Timing and Ranging
OS Open Service
PRS Public Regulated Service
QZSS Quasi-Zenith Satellite System
SAR Search and Rescue
SOL Safety of Life
ZDA Združene Države Amerike
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 1
1. UVOD
1.1 Problem in predmet diplomskega dela
V zadnjih desetletjih smo bili priča neslutenemu porastu satelitske navigacije. Od začetnih
idej pa vse do danes je razvoj potekal izredno hitro. Še ne tako dolgo nazaj je bila ideja o
uporabi satelitov v orbiti za pozicioniranje na Zemlji navadnemu človeku neznanka, že
danes pa ima skoraj vsak od nas vsaj ročno navigacijsko napravo, če je že nima vgrajene v
mobitel ali pa v avtomobil.
Zaradi vse večje razširjenosti satelitske navigacije so se pojavile tudi želje po izboljšanju
njenega delovanja, predvsem zanesljivosti in natančnosti. Zavedati se namreč moramo, da
so sistemi satelitske navigacije oziroma pozicioniranja, ki trenutno delujejo, v osnovi
namenjeni za vojaško uporabo, civilne aplikacije so drugotnega pomena. Ker pa smo danes
od te navigacije že skoraj odvisni, sploh v sferi transporta, je Evropska unija sprejela
odločitev, da postavi svojo mrežo satelitov v orbiti in komplementarne infrastrukture na
Zemlji. Poimenovala ga je po italijanskem fiziku, astronomu in matematiku, ki je živel na
prelomu iz 16. v 17. stoletje, ime mu je bilo Galileo Galilei. Projekt je trenutno, po nekaj
letnem zastoju, spet v polnem teku. Popolno delovanje lahko pričakujemo v letu 2013.
Trenutno je civilnim uporabnikom na voljo predvsem navigacija, ki jo zagotavlja ameriški
sistem GPS, ki je primarno namenjen vojaški rabi. Pojavljajo se vprašanja, ali je ob tem
sistemu smiselno graditi še evropski, civilni navigacijski sistem. Tudi odgovor na to
vprašanje smo poskusili poiskati v diplomskem delu.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 2
1.2 Namen in cilji raziskave
Na podlagi zgoraj opisanega stanja želimo v diplomskem delu prikazati, kako se je sistem
Galileo razvijal od prvotne ideje do današnjega stanja ter kako naj bi funkcioniral v
prihodnosti. Hkrati želimo prikazati osnovne zakonitosti in načine delovanja satelitsko-
navigacijskih sistemov, ter na podlagi teoretičnih znanj sistem Galileo umestiti med
satelitsko-navigacijske sisteme, ki danes že delujejo.
Raziskali smo tudi možnosti uporabe, ki jih bo Galileo nudil, ko bo dokončno
implementiran in bodo vse njegove predvidene funkcije omogočene.
1.3 Metode raziskovanja
Diplomsko delo se opira na strokovno literaturo, strokovne članke, zapiske, pridobljene
podatke, analize ter internetne vire.
Glavna metoda, na podlagi katere smo pridobili osnovno znanje za pisanje diplomskega
dela, je pregled literature, ki je dosegljiva na področju teme diplomskega dela. Preko
analize relevantnih delov literature smo z metodo deskripcije in sinteze prikazali osnovna
teoretična izhodišča, ki veljajo za satelitsko-navigacijske sisteme. Še posebej pa smo se
posvetili sistemu Galileo, ki smo ga z metodo komparacije primerjali z že obstoječimi
sistemi satelitske navigacije.
1.4 Struktura dela
Diplomsko delo je razdeljeno na osem delov.
Prvi del, Uvod, predstavlja začetno poglavje, v katerem opisujemo problem in predmet
dela, namen in cilje raziskave, metode raziskovanja ter strukturo dela.
Drugi del, Osnove delovanja satelitsko-navigacijskih sistemov, opisuje zgodovino teh
sistemov ter delovanje satelitov. Hkrati opisuje postopek določanja lokacije na Zemlji z
uporabo satelitske navigacije.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 3
Tretji del, Sistem Galileo, se posveča opisu ideje tega sistema ter njegovemu razvoju in
fazam samega projekta. Opisane so tudi predvidene značilnosti sistema, ko bo le-ta
končan, ter predvidene možnosti uporabe. Poseben poudarek je na možnostih uporabe
sistema Galileo v prometni sferi.
Četrti del, Ostali satelitsko-navigacijski sistemi, na kratko predstavi ostale sisteme za
satelitsko navigacijo – EGNOS, GPS, GLONASS in ostale regionalne sisteme.
V petem delu, Relacije med sistemom Galileo in GPS, na kratko opisujemo, kako sta ta
dva sistema, najpomembnejša v sferi satelitske navigacije, med seboj povezana.
Sledi šesti del, Zaključek. Tu gre za kratko impresijo o ugotovitvah diplomskega dela.
Zadnja dva dela sta sedmi del, Literatura in viri, ter osmi, Priloge. Tu gre za predložitev
uporabljenih virov ter kazali slik in tabel, na koncu pa je priložen še življenjepis avtorice.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 4
2 OSNOVE DELOVANJA SATELITSKO-NAVIGACIJSKIH
SISTEMOV
2.1 Zgodovina in razvoj navigacije s pomočjo satelitov
Že vse od začetka razvoja inteligentnejših človeških oblik življenja je človek čutil potrebo
po navigaciji, oziroma po njenih primitivnejših oblikah. Seveda je na začetku šlo za
osnovne oblike navigiranja, a vseeno je človek vedel, kam gre ter kako se bo vrnil domov.
Začetki načrtovanja poti in sledenja so potekali predvsem z uporabo naravnih markerjev,
nebesnih teles in podobnega. Z razvojem trgovine in potovanj na daljše razdalje se je
pojavila še večja potreba po možnosti sledenja oziroma določanja položaja, kombiniranega
z načrtovanjem poti. Na potovanjih po kopnem so se trgovci ali potniki lahko orientirali po
naravnih markerjih – gorah, značilnostih pokrajine, rekah in podobnem. Orientacija pa je
bila otežena pri potovanjih čez enolične predele, na primer puščave, še bolj pa pri morski
plovbi, kjer so edini zanesljivi markerji astronomski, vendar se tudi ti spreminjajo glede na
lego na zemeljski obli in pa tudi v krajših časovnih intervalih zaradi vrtenja Zemlje. Ko se
je v začetku 11. stoletja začela razširjati uporaba kompasa, je bila osnovna navigacija
olajšana.
Slika 2.1: Sekstant (Vir How the Sextant Works b.d.)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 5
Šele v začetku 18. stoletja je prišlo do izuma sekstanta, ki je s pomočjo tablic in
opazovanja sonca omogočil določanje zemljepisne širine. Slika na prejšnji strani prikazuje
skico sekstanta.
Kasneje se je pojavil še kronometer, ki je bil neke vrste natančna ura na vzmet. Omogočal
je poznavanje natančnega časa v izhodiščni točki, ki je ob primerjavi natančnega časa na
trenutni poziciji omogočal določitev zemljepisne dolžine. Relativno natančno določanje
pozicije, predvsem na morju, je bilo torej omogočeno šele konec 18. ali v začetku 19.
stoletja.
Prvi zametki uporabe modernih tehnologij za pozicioniranje in navigacijo so se pojavili
okoli leta 1930, ko so se začeli uporabljati sistemi radijske navigacije. Vsekakor pa je
največ k razvoju navigacije prispevalo vojskovanje – največji napredek na tem področju je
prinesla druga svetovna vojna in pozneje tudi hladna vojna med Združenimi državami
Amerike in takratno Sovjetsko zvezo.
Kot piše Groves (2008), so se v tem času razvijali prvi hiperbolični1 sistemi, kot so bili
ameriški LORAN-A in britanska DECCA in GEE. LORAN se je kasneje razvijal naprej,
LORAN-C je omogočal daljši doseg in boljšo natančnost, začel pa je delovati v letu 1957.
Deluje še danes, vendar zaradi omejene pokritosti s signalom ni globalni sistem. Prvi
globalno delujoči radijsko navigacijski sistem je bil OMEGA2, ki je deloval od 70. let
prejšnjega stoletja pa do leta 1997, vendar je bila njegova natančnost omejena na nekaj
kilometrov. Povedati je potrebno, da ti sistemi navigacije danes ne predstavljajo več
sistema, ki bi ga uporabljali samostojno, uporabni so kot dopolnitev v nujnih primerih ter
1 Termin hiperbolični sistem označuje sistem navigacije, kjer en oddajnik oddaja svoj signal, ki se od njega
širi v koncentričnih krogih. Drug oddajnik oddaja drug signal, ki se enako širi v koncentričnih krogih okoli
oddajnika. Na stikih oddanih krogov se ustvari hiperbolična linija. Sprejemnik lahko določi svojo lokacijo
glede na podatke o lokacijah oddajnikov ter z uporabo podatkov o času potovanja signala med oddajnikom in
sprejemnikom in razliki v času potovanja signala od posameznega oddajnika do sprejemnika. (Hyperbolic
Navigation System b.d.)
2 Radionavigacijski sistem, ki ga je razvila ZDA, začetek sega v leto 1968. Namenjen je bil vojaškemu
letalstvu. Sestavljen je bil iz osmih kopenskih postaj, ki so oddajale signal za določanje pozicije. Sistem je z
razvojem GPS postal nepotreben, zato so ga leta 1997 opustili. (Proc 2007)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 6
za podporo satelitski navigaciji v urbanih območjih, kjer lahko satelitska navigacija odpove
zaradi slabega sprejema signala.
Prvi satelitsko-navigacijski sistem je bil projekt marincev Združenih držav Amerike,
imenovan TRANSIT. Groves (2008) piše, da se je razvoj TRANSIT-a začel že leta 1958,
prvi satelit je bil izstreljen leta 1961, že v letu 1964 pa je TRANSIT dosegel polno
funkcionalnost. Deloval je do leta 1996, od leta 1967 pa je bil dosegljiv tudi za civilno
uporabo. Sistem je bil sestavljen iz 4 do 7 satelitov na nizkih višinah, kar je pomenilo zelo
majhno stopnjo dosegljivosti. Natančnost pozicioniranja je bila velika – za stacionarne
objekte do 25 m. Groves omenja tudi podoben sistem, ki ga je uvedla takratna Sovjetska
zveza, imenovan Tsikada.
Razvoj prvega »sodobnega« satelitsko-navigacijskega sistema se je začel 1973, ko je prišlo
do združitev več načrtov satelitske navigacije v ZDA. Začel je nastajati edini danes polno
delujoči satelitsko-navigacijski sistem – NAVSTAR. Leta 1978 so se začele testne
izstrelitve, sistem pa je dosegel polno operabilnost 1993. Sistem je danes bolj poznan pod
imenom GPS – Global Positioning System.
Kot posledica hladne vojne je Sovjetska zveza vzporedno z razvojem ameriškega
satelitsko-navigacijskega sistema začela z razvojem svojega – GLONASS. Prvi satelit je
bil izstreljen leta 1982.
Tretji navigacijski sistem, ki je hkrati tudi glavni predmet tega dela, pa je projekt Evropske
unije in njenih partnerjev, imenovan Galileo.
Dodatno nekaj svetovnih velesil razvija svoje satelitsko-navigacijske sisteme, na primer
Indija, Japonska in Kitajska.
Danes velja definicija globalnega satelitsko-navigacijskega sistema: » Globalni satelitsko-
navigacijski sistem je skupni pojem, ki označuje tiste navigacijske sisteme, ki uporabniku
nudijo rešitve za tridimenzionalno pozicioniranje s pasivnim določanjem oddaljenosti
satelitov z uporabo radijskih signalov, ki jih oddajajo sateliti iz orbite.« (Groves 2008)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 7
2.2 Delovanje satelitov
Pri vseh satelitsko-navigacijskih sistemih lahko opazimo podobno osnovno arhitekturo.
Groves (2008) jo opisuje kot sestav treh komponent – vesoljskega segmenta, kontrolnega
ali kopenskega segmenta in segmenta uporabnikov. To razdelitev podrobneje prikazuje
spodnja shema.
Slika 2.2: Splošna arhitektura sistema za satelitsko navigacijo (Vir Groves 2008)
Vesoljski segment je sestavljen iz satelitov (ki jih skupaj običajno poimenujemo
konstelacija), ti oddajajo signal tako segmentu uporabnikov kot kontrolnemu segmentu.
Kontrolni segment je sestavljen iz mreže postaj za spremljanje konstelacije, ene ali več
kontrolnih postaj ter več komunikacijskih postaj. Postaje za spremljanje od satelitov
pridobivajo ranžirne podatke in jih posredujejo kontrolnim postajam. Postaje za
spremljanje so na točno določenih lokacijah in opremljene s sinhroniziranimi urami, kar
jim omogoča da s pomočjo ranžirnih podatkov določajo orbite satelitov in kalibrirajo
satelitske ure. Kontrolne postaje na podlagi podatkov postaj za spremljanje ugotavljajo, ali
morajo sateliti na kakršen koli način spremeniti svoje gibanje, in na podlagi teh ugotovitev
komunikacijske postaje satelitom ukažejo manevre.
Antena Sprejemnik Navigacijski
procesor
Ranžirni
procesor
Segment uporabnikov
Vesoljski segment Kontrolni segment
Postaje za spremljanje
Kontrolne postaje
Komunikacijska postaja
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 8
Sateliti v okviru satelitsko-navigacijskih sistemov oddajajo signale v več frekvenčnih
pasovih znotraj 1-2-GHz L-pasu elektromagnetnega spektra. Uporablja se več signalov na
različnih frekvencah, da lahko sistem služi več uporabnikom, da se zmanjšajo interference
na posamezni frekvenci in zaradi ostalih tehnično-specifičnih razlogov. (Groves 2008)
Glede na način komunikacije navigacijske satelite v splošnem delimo na aktivne in
pasivne. Aktivni so tisti, ki od uporabnika oziroma sprejemnika zahtevajo, da oddaja
signal, ki se pošilja satelitu. Pasivni pa delujejo na principu konstantnega oddajanja signala
satelita, in posledično sprejemniku ni potrebno oddajati signalov, ampak jih samo
sprejemati. Vsi trije pomembnejši satelitsko navigacijski sistemi (GPS, Galileo in
GLONASS) so pasivni. (Hofmann-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle 2008)
Hofmann-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) opisujejo parametre, po katerih
ocenjujemo kvaliteto in delovanje satelitsko-navigacijskega sistema. Ti parametri so:
• natančnost,
• razpoložljivost,
• kapaciteta,
• kontinuiteta,
• pokritost,
• integriteta,
• zanesljivost,
• tveganje.
»Natančnost je statistično merilo, ki podaja skladnost med ocenjeno oziroma izmerjeno
vrednostjo posameznega parametra in dejansko vrednostjo parametra.« (Hofmann-
Wellenhof, Lichtenegger in Wasle 2008) V primeru satelitske navigacije je ta parameter
seveda pozicija sprejemnika. V praksi se natančnost satelitsko-navigacijskih sistemov
ponavadi podaja v odstotkih, ki prikazujejo možnost napake oziroma stopnjo zaupanja.
Razpoložljivost ocenjujemo kot odstotek skupnega časa, ko je sistem na voljo in ustrezno
deluje. Še dodatno pri satelitsko-navigacijskih sistemih definiramo parameter
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 9
razpoložljivosti signala satelitov, ki ocenjuje, kolikšen odstotek skupnega časa nam je na
voljo zadosti satelitskih signalov za zadovoljivo uporabo navigacijskega sistema.
Kapaciteta predstavlja število uporabnikov, ki lahko simultano uporabljajo satelitsko-
navigacijski sistem, brez da bi ta doživel motnje v delovanju ali preobremenitev.
Kontinuiteta označuje verjetnost, da bo sistem celostno deloval, brez neplaniranih motenj,
v določenem časovnem okvirju.
Pokritost pri satelitsko-navigacijskih sistemih označuje površje oziroma področje, kjer
sistem deluje dovolj dobro, da uporabniku zagotavlja določanje pozicije v okviru neke
merodajne natančnosti. V primeru globalnih navigacijskih sistemov je nominalna pokritost
globalna, vendar pri tem ni upoštevano, da je lahko zmanjšana zaradi ovir kot so objekti,
hribovja in podobno.
Integriteta označuje mero zaupanja, ki ga lahko imamo v pravilnost informacij, ki nam jih
poda navigacijski sistem. Integriteta tudi označuje sposobnost sistema, da uporabnike
pravočasno obvesti o načrtovanih izpadih v sistemu.
Zanesljivost podaja verjetnost, da bo v določenem časovnem okviru sistem uporabniku
nudil zadovoljive usluge in zagotavljal nazivne funkcije brez okvar.
Tveganje opisuje nezaželene situacije ali okoliščine, ki lahko imajo negativne posledice.
2.3 Določanje lokacije na Zemlji
Lokacijo na Zemlji največkrat opišemo tridimenzionalno – podamo zemljepisno dolžino,
zemljepisno širino, ter nadmorsko višino.
Enostavnejši opis določanja lokacije na Zemlji s pomočjo satelitov opisuje Groves (2008)
ki piše, da se pozicija določa na podlagi pasivnega ranžiranja (določanja oddaljenosti) v
treh dimenzijah. Uporablja se čas prihoda signala (ki ga določi ura na sprejemniku) ter čas
oddaje signala (ki ga določi ura na satelitu), dodatno so znani tudi podatki o ranžiranju in
dodatni podatki o satelitu, njegovi orbiti in o parametrih merjenja časa. Kadar sta uri na
satelitu in na sprejemniku usklajeni, lahko oddaljenost oziroma rang od satelita do
sprejemnika izračunamo preprosto tako, da razliko med obema časoma pomnožimo s
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 10
hitrostjo svetlobe. Seveda gre tu za precejšnjo poenostavitev in pa za zanemarjanje
morebitnih napak.
V primeru, da sprejemnik določa lokacijo samo na podlagi enega signala iz enega satelita,
pridobi samo en podatek o oddaljenosti. Torej lahko določimo le to, da se sprejemnik
nahaja nekje na sferi kroga, ki ga opisuje razdalja od satelita do sprejemnika, kjer je
središče kroga seveda v satelitu.
V primeru dveh signalov je lokacija že natančneje določena, saj vemo, da se sprejemnik
nahaja nekje na področju prereza obeh sfer, ki jih opisujeta razdalji od posameznega
satelita do sprejemnika.
Za natančno določanje lokacije vedno potrebujemo vsaj tri signale iz različnih satelitov. Če
dodamo še podatek o tretji razdalji, dobimo sicer dve možni točki, kjer se lahko sprejemnik
nahaja, vendar je v praksi druga točka skoraj vedno neuporabna – znotraj Zemlje, globoko
v vesolju. Kadar sta obe poziciji možni, je potreben še četrti signal za natančno odločitev.
Situacije, kjer imamo signal enega, dveh ali treh satelitov, nazorno prikazuje spodnji
prikaz.
Možne pozicije ob
enem signalu
Možne pozicije ob
dveh signalih
Možni dve
poziciji ob
sprejemu treh
signalov
Slika 2.3: Možne pozicije glede na razdaljo od satelita do sprejemnika
z oziroma na število sprejetih signalov (Vir Groves 2008)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 11
3 SISTEM GALILEO
3.1 Začetna ideja sistema Galileo
Galileo je projekt Evropske unije, ki ji bo zagotovil avtonomijo na področju satelitske
navigacije, hkrati pa bo zaradi interoperabilnosti z že obstoječimi satelitsko-navigacijskimi
sistemi pripomogel k večji natančnosti pozicioniranja po vsem svetu.
Slika 3.1: Logotip projekta Galileo (Vir GNSS Application 2010)
Galileo je skupni projekt Evropske komisije in Evropske vesoljske agencije (European
Space Agency – ESA). Evropska komisija je odgovorna za politične dimenzije projekta in
za potrebe misije, kot na primer študije ekonomskih učinkov, potreb uporabnikov in
podobno. Evropska komisija je zadolžena tudi za zagotavljanje opazovanja trga ter
raziskave pravnih, institucionalnih in regulativnih predpisov ter standardizacije in
certificiranja. Evropska vesoljska agencija pokriva področje definicije, razvoja in
validacije v orbiti projekta Galileo. Podpira tudi razvoj novih tehnologij, ki so potrebne za
delovanje sistema, kot so na primer izredno precizne ure, ki jih bodo nosili sateliti. Začetne
faze projekta Galileo torej potekajo pod nadzorom Evropske vesoljske agencije, pri
financiranju pa sodeluje tudi Evropska komisija. Ko bo Galileo v fazi popolne
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 12
operabilnosti, pa bo projekt popolnoma v pristojnosti Evropske komisije, ki ga bo tudi
financirala. (Galileo Navigation 2010)
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle (2008) pojasnjujejo ime sistema Galileo –
imenuje se po italijanskem znanstveniku z imenom Galileo Galilei (živel 1564 – 1642).
Odkril je prve štiri satelite planeta Jupiter, opisal pa je tudi, kako lahko z opazovanjem
njihovih mrkov na podlagi njihovega konstantnega gibanja določamo zemljepisno dolžino.
Poimenovanje Galileo torej ni kratica, temveč ime, zato ga tudi pišemo z malimi tiskanimi
črkami, ne z velikimi kot recimo GPS ali GLONASS.
»V svoji izjavi o vlogi Evrope pri novi generaciji satelitsko-navigacijskih sistemov je
Evropska komisija leta 1999 izdala priporočilo, da naj bo Galileo odprt in globalen sistem,
popolnoma kompatibilen z GPS, vendar od njega neodvisen. Glavni parametri Galilea
predstavljajo interoperabilnost, globalno dosegljivost in visoko stopnjo zanesljivosti
sistema, ter s tem nudijo informacijsko integriteto.« (Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger &
Wasle 2008)
Najmočnejši argument v prid civilnemu satelitsko-navigacijskemu sistemu je seveda
relacija med stroški implementacije in operacije ter pridobljenimi koristmi. Hoffman-
Wellenhof, Lichtenegger & Wasle (2008) podajajo sledeč izračun: v letu 2008 so bili
skupni stroški načrtovanja, izgradnje in delovanja sistema Galileo do leta 2020 ocenjeni na
3,4 milijarde evrov. Vendar pa po ocenah Evropske komisije Evropa tvega izgube v rangu
ene milijarde evrov, če bi v letu 2015 sistem GPS odpovedal za samo dva dni (seveda v
primeru, da Galileo takrat še ne bi bil operabilen). S tega vidika je investicija Evrope v
projekt upravičena. Avtorji celo navajajo razmerje +4,6 med pričakovanimi stroški in
pričakovanimi koristmi.
Na spletni strani Evropske komisije najdemo tri osnovne ideje, ki poganjajo razvoj sistema
Galileo (Why Galileo? 2010):
• Natančnost: na podlagi tehničnih karakteristik sistema in velikega števila satelitov
bo možno zagotoviti visoko natančnost. Šest do osem satelitov bo vedno vidnih, ne
glede na lokacijo, določanje lokacije bo možno z natančnostjo do nekaj
centimetrov.
• Dosegljivost/pokritost: veliko število satelitov bo izboljšalo tudi dosegljivost
storitev v gosto poseljenih in visoko grajenih mestih, kjer lahko stavbe ovirajo
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 13
sprejem signala. Zahvaljujoč lokaciji in nagibu satelitov bo Galileo omogočal
boljšo pokritost tudi na višjih zemljepisnih širinah, kar je še posebej pomembno za
severno Evropo.
• Zanesljivost: vgrajena bo tudi funkcija zagotavljanja integritete sistema, ki bo
uporabnike obvestila o izpadih v sistemu. Dodatno zagotovilo za neprekinjeno
delovanje je tudi civilna narava sistema Galileo. Glede na trenutno razpršenost
uporabe sistemov za navigacijo bi bil izpad sistema poguben, ne samo za potek
transporta ampak tudi za človeška življenja.
Evropska komisija opisuje prednosti Galilea v praksi. Najprej seveda pomislimo na
uporabo v prometu, kjer bo Galileo prinesel izboljšanje varnosti, učinkovitosti in
udobnosti. Pričakujemo pa lahko, da bo Galileo s svojimi komercialno usmerjenimi
aplikacijami koristen skoraj vsem industrijskim sektorjem, še posebej, če bo kombiniran z
ostalimi modernimi tehnologijami, kot so mobilni telefoni. Vrednost Galilea pa ne leži le v
komercialni rabi – njegova velika prednost bo možnost uporabe v privatni sferi. Ne samo
za navigacijo, temveč tudi za znanstvene namene, agrikulturo, prosti čas in podobno.
(Galileo Applications 2010)
3.2 Razvoj in faze projekta Galileo
Leta 1994 je Evropski svet sprejel resolucijo, ki je od Evropske komisije zahtevala, naj
svojo politiko usmeri v odgovor na izzive informacijske tehnologije ter prispeva k razvoju
satelitske navigacije. Posledično je Evropa razvila dvoslojni načrt. Prvi sloj sestavlja
EGNOS – sistem kopenskih ojačevalnikov signalov satelitov obstoječih satelitsko-
navigacijskih sistemov. Drugi sloj predstavlja iniciativo in načrtovanje sistema za globalno
satelitsko navigacijo za civilno rabo. Hkrati je bilo v začetnih načrtih zastavljeno
sodelovanje s privatnim sektorjem, da bi pridobili več sredstev ter zmanjšali rizičnost
podviga. (Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle 2008)
Na začetku razvoja so potekala pogajanja o sodelovanju z obema velesilama satelitske
navigacije – ZDA in Rusijo. Zaradi razlik v osnovnem videnju sistemov so pogajanja
propadla. Obe državi namreč želita satelitsko-navigacijski sistem, ki je primarno vojaškega
značaja, ZDA pa še dodatno vztraja na možnosti zmanjševanja ali preprečitve dosegljivosti
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 14
na rizičnih območjih. Te ideje so nasprotne od idej Evropske unije, ki želi razviti sistem za
civilno rabo, globalno dostopen vsem. Torej se je EU na koncu odločila, da razvije lasten
satelitsko-navigacijski sistem.
Galileo je omenjen že v Beli knjigi – tam je zastavljen zelo ambiciozen plan razvoja
Galilea, ki postavlja takšen časovni okvir razvoja (Komisija Evropskih skupnosti 2001):
• študijska faza, ki bi se naj zaključila leta 2001,
• faza razvoja in preizkušanja za izstrelitev prvih satelitov v letih 2001 – 2005,
• faza zagona za skupino 30 satelitov 2006 – 2007,
• faza uporabe od 2008 naprej.
Kot danes vemo, je bil ta plan postavljen preveč ambiciozno. Zapletlo se je predvsem pri
financiranju, tudi pogajanja so ovirala razvoj. Tako se je celoten projekt zavlekel, trenutno
(t.j. leta 2010) je načrtovana faza uporabe od leta 2013 naprej.
Na začetku razvoja, leta 2000, je Evropska komisija pričela s projektom, imenovanim The
Galilei Project, katerega namen je bil (The Galilei Project – Galileo Design Consolidation
2003):
• ocena trenutnega in prihodnjega trga za aplikacije sistema Galileo ter vzpostavitev
primernega okvirja za ugotavljanje potreb končnih uporabnikov,
• izboljšati detajle specifikacij in unikatnih karakteristik uslug sistema Galileo,
• opisati in definirati lokalne elemente Galilea kot del splošne infrastrukture in
integracijo Galilea z drugimi sistemi,
• analizirati možnosti interoperabilnosti in zahteve signalov za uporabo sistema
Galileo z ostalimi sistemi, kot je na primer GPS,
• podpora mednarodnim prizadevanjem, ki bodo vodili v določanje frekvence za
Galileo signale, standardizacijo in certifikacijo,
• analizirati pravne, institucionalne in regulatorne okoliščine in predlagati povezane
okvirje.
Na področju trga, ki ga bo pokrival Galileo, je glavna ugotovitev projekta Galilei ta, da na
področju nekomercialne uporabe Galileo ne bo deloval kot konkurenca obstoječim
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 15
sistemom, ampak bo zaradi interoperabilnosti njihova dopolnitev. To bo odprlo veliko
možnih aplikacij, ki se bodo prodajale na trgu, od avtomobilske navigacije, avtomatične
pomoči voznikom, do mobilnih telefonov.
Projekt je bil izrednega pomena za definiranje osnovnih parametrov sistema Galileo. Preko
njega je bilo ugotovljeno, da je izgradnja lastnega satelitsko-navigacijskega sistema za
Evropo res smiselna.
V nadaljevanju bomo na kratko opisali osnovne faze razvoja in implementacije sistema
Galileo.
3.2.1 Faza načrtovanja
Prva faza se je v praksi začela, ko je leta 2002 Evropska vesoljska agencija začela z
eksperimentalnimi testiranji na kopnem – Galileo System Test Bed Version 1. V okviru
tega projekta so potekali testi za določanje orbite satelitov Galileo, z uporabo signalov
sistema GPS so testirali tudi integriteto in algoritme za sinhronizacijo časa. Postavljen je
bil tudi eksperimentalni kopenski segment. (Galileo Navigation 2010)
V tej fazi je šlo predvsem za teoretično definiranje sistema, njegovega delovanja in
podobno. Razvojne ekipe so izdelale načrte in okvirne specifikacije delovanja sistema, na
podlagi prej zastavljenih zahtev pa so bili postavljeni načrti, kako mora sistem delovati v
praksi.
3.2.2 Faza validacije v orbiti
Na začetku te faze sta bila izstreljena dva satelita, GIOVE-A in GIOVE-B. GIOVE je
kratica za Galileo In-Orbit Validation Element, torej gre za testne satelite sistema Galileo.
GIOVE satelita sta zagotovila uporabo frekvenc, ki so bile določene s strani Mednarodne
zveze za telekomunikacije, ter preizkusila kritične tehnologije, ki so bile razvite za uporabo
na satelitih Galileo, kot so posebne atomske ure, generatorji signala in podobno.
Satelita sta bila grajena vzporedno. GIOVE-A je bil zgrajen v Veliki Britaniji, zgradilo ga
je podjetje Surrey Satellite Technology Limited, GIOVE-B pa je zgradil konzorcij podjetij,
ki so se pod imenom Galileo Industries združili prav v ta namen. To so podjetja iz različnih
držav Evropske unije – Alcatel Space Industries (Francija), Alenia Spazio (Italija), Astrium
GmbH (Nemčija), Astrium Ltd (Velika Britanija) in Galileo Sistemas y Servicios
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 16
(Španija). Oba sta bila izstreljena s pomočjo rakete tipa Soyuz s kozmodroma Bajkonur v
Kazahstanu. (Wilson 2006)
Spodnja slika prikazuje raketo Soyuz na izstrelišču v Bajkonurju, in sicer trenutke pred
vzletom, ki je ponesel v vesolje satelit GIOVE-B.
Slika 3.2: Raketa Soyuz z GIOVE-B satelitom trenutke pred vzletom (Vir ESA Images
Galileo)
Wilson (2006) piše o glavnih značilnostih satelita GIOVE-A:
• oblika telesa satelita je kvader z merami 1,3 x 1,8 x 1,65 m,
• teža satelita 600 kg,
• potreba po energiji 700 W,
• dve krili s sončnimi celicami, vsako dolgo 4,54 m,
• pogon na propan,
• oddaja Galileo signal na dveh frekvencah,
• na krovu ima dve rubidijevi atomski uri z stabilnostjo 10 ns dnevno,
• izstreljen 28. decembra 2005, prvi signal Galileo pa je oddal 12. januarja 2006.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 17
Slika, ki jo vidimo spodaj, vsebuje artistični prikaz satelita GIOVE-A v orbiti.
Slika 3.3: Artistični prikaz satelita GIOVE-A v orbiti (Vir ESA Images Galileo)
Wilson (2006) piše tudi o značilnostih satelita GIOVE-B:
• oblika telesa satelita je kvader z merami 0,95 x 0,95 x 2,4 m,
• teža satelita 530 kg,
• potreba po energiji 1100 W,
• dve krili s sončnimi celicami, vsako dolgo 4,34 m,
• pogon na hidrazin,
• oddaja Galileo signal na treh frekvencah,
• na krovu ima dve rubidijevi atomski uri z stabilnostjo 10 ns dnevno, poleg tega pa
še eno pasivno vodikovo uro s stabilnostjo 1 ns dnevno, kar je tudi najbolj natančna
ura, ki je bila kdaj koli v vesolju,
• izstreljen 26. aprila 2008.
Slika na naslednji strani prikazuje sam satelit GIOVE-B v fazi testiranja pred izstrelitvijo v
razvojnem centru.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 18
Slika 3.4: Satelit GIOVE-B v razvojnem centru na Nizozemskem (Vir ESA Images
Galileo)
Celotni sistem GIOVE je sestavljen iz vesoljskega segmenta, kopenskega kontrolnega
segmenta in kopenskega segmenta misije. Vesoljski segment sestavljata satelita GIOVE-A
in GIOVE-B. Kopenski kontrolni segment je sestavljen iz nadzornega segmenta za
GIOVE-A in za GIOVE-B. Kontrola GIOVE-A je sestavljena iz kontrolnega centra, ki se
nahaja v Veliki Britaniji, in treh dodatnih komunikacijskih postaj. Kontrola GIOVE-B je
sestavljena iz kontrolnega centra, ki se nahaja v Italiji, in dveh komunikacijskih postaj.
Kopenski segment misije sestavljata poseben center za procesiranje GIOVE podatkov in
globalna mreža eksperimentalnih postaj z Galileo senzorji. Celoten sistem trenutno deluje
tako, da oba kontrolna centra nadzorujeta delovanje satelitov z uporabo komunikacijskih
postaj. Center za procesiranje GIOVE podatkov na podlagi podatkov iz mreže
eksperimentalnih postaj s senzorji računa natančne informacije o orbiti in času, potem pa
generira navigacijske podatke. Morebitni popravki ali nastavitve se nato preko ustreznih
kontrolnih postaj sporočijo nazaj satelitom. (GIOVE 2010)
Kljub temu, da je bila načrtovana življenjska doba obeh GIOVE satelitov dve leti, oba še
vedno delujeta.
Naslednji korak validacije v orbiti bo izstrelitev štirih satelitov, ki bodo že enaki tistim, ki
bodo delovali v fazi popolne operabilnosti. Ti štirje sateliti bodo kasneje vključeni v
konstelacijo satelitov Galileo.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 19
Izstrelitev prvih dveh testnih satelitov je načrtovana okoli 15. novembra 2010, s pomočjo
rakete Soyuz. Izstrelitev bo potekala na evropskem izstrelišču Kourou na Francoski
Gvajani (GPS, Galileo, QZSS Fills the Program Updates Panel 2009)
3.2.3 Faza uvedbe in polna operativnost
Po končani fazi validacije v orbiti se bodo začele izstrelitve satelitov. Ko bo izstreljenih
vseh 30 satelitov in bodo ti oddajali signale, bo dosežena polna operabilnost.
Spodnja slika prikazuje artistični prikaz satelitov Galileo, ko bodo v orbiti okoli Zemlje.
Slika 3.5: Artistični prikaz satelitov Galileo v orbiti (Vir ESA Images Galileo)
Pogodbo za razvoj in dograditev prvih 14 satelitov, ki bodo delovali v sistemu Galileo, so
podpisali 7. januarja 2010, gradnjo pa bo prevzelo združenje podjetij OHB-System AG iz
Nemčije in Surrey Satellite Technology Ltd. iz Velike Britanije. Po pričakovanjih bo prvi
nared v drugi polovici 2012. (Leuthold 2010)
Trenutno načrtovan datum za končni zagon delovanja sistema Galileo je konec leta 2013.
3.3 Značilnosti končnega sistema Galileo
Načrtovana arhitektura sistema Galileo se rahlo razlikuje od splošnih smernic arhitekture
satelitsko-navigacijskih sistemov. Do razlike pride predvsem zaradi zelo širokega spektra
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 20
načrtovane uporabe sistema. Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle (2008) pišejo, da
so poleg uporabniškega segmenta v Galileu definirane še globalna, regionalna in lokalna
komponenta. Osnovno arhitekturo prikazuje spodnja shema.
Vesoljski segment Galilea bo predvidoma sestavljen iz 27 operativnih satelitov in 3
rezervnih. Sateliti bodo porazdeljeni v tri orbitalne ravnine, v vsaki bo deset satelitov.
Devet satelitov bo delujočih, en bo rezervni. S tem bodo dosegli večjo zanesljivost sistema,
saj se bo nedelujoč satelit lahko nadomestil z rezervnim v samo nekaj dnevih, namesto da
je potrebno čakati na novo izstrelitev.
Na spodnji sliki lahko vidimo, kako bodo sateliti Galileo razporejeni v orbite okoli Zemlje.
Slika 3.7: Prikaz načrtovane konstelacije Galileo okoli Zemlje (Vir ESA Images Galileo)
Lokalna
komponenta
Galilea
Globalna komponenta Galilea
Uporabniški segment
Vesoljski segment
Kopenski segment
Regionalna
komponenta
Galilea
Slika 3.6: Arhitektura sistema Galileo (Vir Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle
2008)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 21
Vseh 30 satelitov bo krožilo v orbiti na višini približno 23.222 km. Orbite bodo glede na
ekvator nagnjene 56°. Čas kroženja posameznega satelita okoli Zemlje bo približno 14 ur.
Zaradi tako postavljene konstelacije je več kot 90% verjetnost, da bodo iz vsake točke na
zemlji v katerem koli trenutku vidni vsaj štirje sateliti sistema Galileo. Še dodatna prednost
takšne inklinacije orbit Galileo satelitov je v boljši pokritosti področij polarne zemljepisne
širine, katere sistem GPS zelo slabo pokriva. (Galileo Navigation 2010)
Spodnja slika prikazuje artistični prikaz satelita Galileo v vesolju.
Slika 3.8: Artistični prikaz satelita Galileo (Vir ESA Images Galileo)
Kopenski segment sistema Galileo bo predvidoma sestavljen iz dveh velikih delov –
kopenskega kontrolnega dela in kopenskega dela misije. Ta segment bo vključeval
(Falcone, Erhard in Hein 2006):
• globalno mrežo postaj s senzorji, ki bodo opravljale enosmerne ranžirne meritve in
nadzirale signala Galileo iz vesolja ter s tem določale orbite, časovno
sinhronizacijo, integriteto ter nadzorovale nudene usluge,
• globalno mrežo postaj za telemetrijo, sledenje in kontrolo Galileo satelitov in
celotne konstelacije,
• globalno mrežo komunikacijskih postaj za komunikacijo s sateliti,
• visoko zmogljivo komunikacijsko mrežo za povezovanje med postajami,
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 22
• dva geografsko neomejena kontrolna centra, kjer bo centralizirano potekalo vse
nadziranje, procesiranje in monitoring,
• še dodatno infrastruktura, ki bo razvita glede na specifične potrebe institucij, ki
bodo koristile Galileo signal.
Arhitektura celotnega sistema Galileo, kot jo opisuje ESA, naj bi v končni fazi bila takšna,
kot prikazuje spodnja slika (v angleškem jeziku).
Slika 3.9: Načrtovana arhitektura celotnega sistema Galileo (v angleškem jeziku) (Vir
Galileo Programme 2010)
Tabela na naslednji strani prikazuje nekaj načrtovanih parametrov delovanja sistema
Galileo. Vidimo lahko, da je najbolj celostna usluga predvidena za Safety of Life oziroma
pri uporabi za varnost življenj. Podatki, ki bi kazali na to, da se bo natančnost
pozicioniranja za komercialne uporabnike razlikovala od natančnosti pri brezplačni
uporabi, še niso znani.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 23
Tabela 3.1: Načrtovani parametri sistema Galileo (Vir Falcone, Erhard in Hein 2006)
Open Service Commercial
Service
Safety of Life
Service
Public
Regulated
Service
Pokritost globalna globalna globalna globalna
Horizontalna
natančnost
pozicioniranja
4-15m 4m 6,5-15m
Vertikalna
natančnost
pozicioniranja
8-35m 8m 12-35m
Natančnost
določanja časa 30ns 30ns 30ns 30ns
Razpoložljivost 99,5% 99,5% 99,5% 99,5%
Nadzor
dostopa
Brezplačen
odprt dostop
Kontroliran
dostop do
ranžirnih
podatkov in
podatkov za
navigacijo
Avtentikacija
podatkov o
integriteti v
podatkih za
navigacijo
Kontroliran
dostop do
ranžirnih
podatkov in
podatkov za
navigacijo
Zagotovitve in
certificiranje
signalov
Nobene
Možno
zagotavljanje
usluge
Zgrajen za
certificiranje in
zagotavljanje
usluge
Zgrajen za
certificiranje in
zagotavljanje
usluge
Različni sloji uporabe signalov sistema Galileo so opisani v nadaljevanju.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 24
3.3.1 Prosta uporaba (Open Service - OS)
Gre za uporabo signala sistema Galileo, ki je dostopen vsem, in to brezplačno. Primarno je
prosta uporaba namenjena masovni uporabi in naj bi zagotavljala osnovne podatke o
poziciji, hitrosti in času.
V okviru tega signala se ne nahajajo nobene informacije o integriteti, zato tudi ni nobenih
zagotovil o dosegljivosti ali pa možnih zahtevkov za odgovornost s stani uporabnika.
(Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle 2008)
3.3.2 Komercialna uporaba (Commercial Service – CS)
Komercialna uporaba je predvidena kot del sistema Galileo, ki bi naj prinašal dobiček.
Proti plačilu bodo uporabnikom na voljo vsi signali, ki jih bodo oddajali sateliti Galileo,
kar pomeni dodano vrednost glede na prosto uporabo. Hkrati je za komercialno uporabo
predvideno zagotavljanje dosegljivosti oziroma usluge. Falcone, Erhard in Hein (2006)
navajajo, da bo specifičnost komercialne uporabe omogočala razvoj posebnih aplikacij za
uporabo signala Galileo, kot so na primer vremenska opozorila, informacije o prometu,
opozorila o nesrečah in podobno.
3.3.3 Uporaba za varnost življenja (Safety of Life Service – SOL)
Uporaba za varnost življenja bo uporabljala enake signale kot prosta uporaba, vendar z
dodanimi informacijami o integriteti podatkov, ki omogočajo zagotavljanje dosegljivosti.
Zaradi tega bo sistem lahko uporabnikom pravočasno sporočil, če bo prišlo do izpadov v
sistemu. Uporaba za varnost življenja je načrtovana v skladu z mednarodnimi pomorskimi,
železniškimi in letalskimi standardi, s tem maksimira svojo uporabnost na teh področjih.
Ena izmed najvažnejših funkcij sistema SOL bo možnost preverjanja avtentičnosti
signalov, s čimer bo zagotovljeno, da so sprejeti signali res signali sistema Galileo. Prav ta
sloj uporabe Galilea je bil eden izmed vodilnih pri načrtovanju sistema. Zaradi načrtovane
zmogljivosti bo lahko znatno izboljšal kritične operacije, kot so recimo natančnost
dostopanj v aviaciji z vertikalnim vodenjem. (Falcone, Erhard in Hein 2006)
3.3.4 Javna regulirana uporaba (Public Regulated Service – PRS)
Ker je Galileo navzven ranljiva struktura, je v njegov načrt umeščen tudi del, ki zagotavlja
njegovo obratovanje tudi v časih krize ali deaktivacije sistema Galileo. Gre za tako
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 25
imenovano javno regulirano uporabo, katere glavni cilj je zagotoviti kontinuirano in
robustno uporabo kodiranih signalov. Dostop do teh signalov bo odobren samo
najpomembnejšim evropskim javnim službam za civilno zaščito, nacionalno varnost in
organom kazenskega pregona.
3.3.5 Uporaba za iskanje in reševanje (Support to Search and Rescue Service – SAR)
Uporaba sistema Galileo je evropski prispevek k mednarodnemu sistemu COSPAS-
SARSAT1, zato je razvita popolnoma v skladu s standardi International Maritime
Organization (Mednarodna pomorska organizacija) in International Civil Aviation
Organization (Mednarodna organizacija za civilno letalstvo). Ko bodo dosegli polno
operabilnost, bodo sateliti Galileo lahko sprejemali nujne signale in jih posredovali
kopenskim segmentom sistema uporabe za iskanje in reševanje. Ker bo ta signal vseboval
tudi informacije o poziciji oddajnika nujnega signala, se bo natančnost sistema COSPAS-
SARSAT zvečala iz sedanjih 5 km (s pomočjo ranžirnih podatkov in Dopplerjevih izmer)
na nekaj metrov. Še dodatna prednost bo povratni signal uporabniku, ki bo tistemu, ki je
sprožil signal za pomoč, poslal signal o sprejetju klica in odpošiljanju pomoči.
3.4 Predvidene možnosti uporabe Galilea izven prometne sfere
3.4.1 Splošne možnosti uporabe
Večina uporab, ki se zaenkrat planirajo za sistem Galileo, je možnih že danes, z uporabo
dosegljivih GPS in GLONASS signalov. Seveda je slabost današnjih signalov njihova
natančnost. Z dodatkom Galileo signalov se bo natančnost drastično zvečala, še posebej v
severnejših predelih Evrope in pa pri razgibanem terenu ali urbanih, gosto poseljenih
območjih. Zaradi večje natančnosti bo uporaba navigacije in pozicioniranja veliko bolj
smiselna, saj bo omogočala res kredibilne podatke. Še dodatna prednost bo bistveno
izboljšana vertikalna natančnost, ki je še posebej pomembna za uporabo v letalstvu, kjer
uporaba satelitske navigacije dandanes še ni toliko razvita, ravno zaradi prevelikih napak
pri določanju nadmorske višine.
1 Mednarodni program, ki zagotavlja natančne, pravočasne in zanesljive podatke o klicih na pomoč.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 26
3.4.2 Kmetijstvo in ribištvo (Agriculture and Fisheries b.d.)
Predvsem zaradi mednarodnih preplahov s področja kmetijstva, kot na primer bolezen
norih krav, in pa sporov glede ribiških območij, se pojavljajo zahteve za uporabo Galilea
na tem področju.
Eno izmed področij, na katerem bo Galileo uporaben, je škropljenje pridelka z letali.
Zaradi povečane zavesti o okoljski škodljivosti pesticidov je vedno bolj pomembno, da
kontroliramo uporabo škropiv in poskrbimo, da se škropijo le površine, na katerih je to
potrebno. Z instalacijo sprejemnika, ki bo za pozicioniranje uporabljal sistem Galileo, v
letalo s škropivom, bomo lahko natančno določili, kje mora letalo škropiti in ga tja vodili,
nadzorovali, kje je že škropil in tako natančno odredili količino porabljenega škropiva, in
podobno.
Podatki o velikosti obdelovalnih površin in pridelkih na njih olajšajo dodeljevanje
subvencij, sledenje katastru in podobno. Do sedaj so se ti podatki zbirali na podlagi
katastrskih podatkov, ki pa so realno gledano pogosto nenatančni, posevki pa se velikokrat
spreminjajo iz leta v leto. S primernimi oddajniki pa bomo lahko s pomočjo sistema
Galileo natančno in hitro izmerili površine in lokacije posestev, s čimer se izognemo
dolgemu in mučnemu merjenju z uporabo koles in metrov.
Dodatna prednost je možnost sledenja živini v realnem času, kar nam bo omogočalo da
bomo v vsakem trenutku vedeli, kje se nahajajo črede. To sledenje bomo lahko uporabili
tudi v kasnejših fazah živinoreje, in sicer s sledenjem živalskih produktov vse do točke
končne prodaje.
Dolga potovanja in globalno naravnano ribištvo zahtevata satelitsko vodenje, ki edino
zagotavlja dovolj zanesljivo in natančno pozicioniranje za uporabo na morju. Oddajniki, ki
se nahajajo na plovilu, hkrati zagotavljajo, da lahko nadzorni centri preprečijo
nepooblaščene ali prepovedane vstope v vode posamezne države. Še posebej pa se lahko
kaznuje ribarjenje v vodah druge države. Galileo bo omogočil natančnost signala, ki bo
veliko boljša kot je sedaj, hkrati pa bo dosegljivost signalov na morju drastično izboljšana.
Če povzamemo, so glavne prednosti, ki jih bo Galileo prinesel na področju agrikulture in
ribištva, torej:
• izboljšan nadzor nad distribucijo in porabo škropiv oziroma kemikalij,
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 27
• izboljšan donos parcel zaradi možnost prilagoditve škropljenja in obdelave glede na
specifičnosti površja,
• bolj učinkovito upravljanje z lastnino,
• bolj učinkovita komunikacija med plovili in njihovimi baznimi/nadzornimi
postajami,
• izboljšana možnost ribarjenja,
• izboljšana navigacija za ribiška plovila.
3.4.3 Pomorstvo (Maritime b.d.)
S pomočjo natančnega pozicioniranja bo olajšano poznavanje morja, prav tako pa bodo
znatno lažje in natančnejše inženirske operacije, kot so polaganje cevi/kablov, vzdrževanje
plovnih poti in pristanišč, podvodno rudarstvo in podobno. Prav tako je velika prednost
natančnosti kombiniranega sistema tudi zmožnost natančnejšega kartiranja področij, kar je
še posebej pomembno pri kartiranju čeri in podobnih nevarnih ovir.
Na področju znanosti bo Galileo omogočil natančnejše raziskovanje in okoljske študije. Še
posebej je tu potrebno poudariti kompatibilnost s premičnimi bojami, ki oddajajo signale
preko satelita in se preko njih tudi pozicionirajo, katere znanstveniki uporabljajo za
preučevanje oceanov in morja.
Galileo bo združljiv s sistemom za reševanje COSPAS-SARSAT, kar bo pripomoglo k
boljši zanesljivosti sistema. Danes je pozicioniranje zelo nenatančno, tudi do nekaj
kilometrov, signali pa velikokrat niso oddajani v realnem času. Ob uvedbi Galilea pa bodo
podatki posredovani v realnem času, pozicioniranje pa bo do nekaj metrov natančno.
Načrtovan je tudi povratni signal, ki bo potrdil sprejem prošnje za pomoč.
S pomočjo Galilea bo možno sledenje oziroma pozicioniranje ribiških mrež in pasti, kar bo
olajšalo ribištvo.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 28
3.5 Možnosti uporabe v prometu
3.5.1 Letalski promet (Aviation b.d.)
Satelitsko pozicioniranje je že vse od njegovih začetkov močno prisotno tudi v letalstvu,
saj omogoča dokaj natančno pozicioniranje, sledenje in načrtovanje poti v vseh fazah
letenja. Z uvedbo sistema Galileo pa se bodo možnosti aplikacij še izboljšale, prav tako pa
bo boljša tudi uporaba na vseh področjih, kjer se satelitsko pozicioniranje uporablja že
danes.
Galileo se bo uporabljal v vseh fazah leta – v kritičnih fazah in med prostim letenjem. Še
posebej je to pomembno v današnjem času, ko se obseg letalskih prevozov hitro povečuje,
s tem pa tudi zasedenost neba. Zaradi tega se ustvarjajo tudi kritične točke in pa ozka grla.
Z bolj natančnim sledenjem, ki ga bo prinesel Galileo, bomo lahko bolje upravljali z
letalskih prometom in zagotovili manjšo nevarnost za nesreče. Zaradi boljše navigacije in
nadzora nad premiki letal se bo zmanjšal čas, ki ga letala potrebujejo za razvrščanje pri
pristajanju in vzletanju. Tako se bo povečala zmožnost letališč, pa tudi omogočili prihranki
pri času in gorivu za letalske družbe. Prav tako bo Galileo odličen pripomoček za uporabo
v kritičnih vremenskih situacijah kot so megla, dež ali sneg.
Njegova uporabnost bo dodatno pomembna tudi tam, kjer infrastruktura na tleh ne
zagotavlja dovolj natančnega pozicioniranja in vodenja. V kombinaciji z že obstoječo
infrastrukturo in radijsko navigacijo bodo zadovoljeni vsi standardi letalstva.
Ko govorimo o letalskem prometu, je njegov nadzor ter spremljanje glavno vprašanje.
Kontrolorji letalskega prometa potrebujejo podatke o poziciji, smeri leta, hitrosti ter času,
in to v realnem času. Na nekateri področjih po svetu ni primerne infrastrukture, ki bi
omogočala konstantno spremljanje letal. Na tem področju bo Galileo prinesel veliko
spremembo, saj bo omogočal dovolj natančno pozicioniranje, tudi vertikalno, ter bo tako z
njegovo pomočjo možno stalno sledenje letalom.
Vodenje letal po tleh zahteva usklajenost celotnega osebja na letališču in v letalih. V veliko
primerih se te operacije izvajajo na podlagi ustne komunikacije med kontrolorji in piloti,
ter na podlagi vizualnih ocen, ne pa na podlagi digitalnih podatkov o lokaciji letal na
letališču. Z možnostjo spremljanja premikov v realnem času s pomočjo Galilea se bo
izboljšala varnost in skrajšale čakalne vrste.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 29
Z integracijo sistema Galileo v helikopterje, še posebej v tiste, ki sodelujejo pri reševalnih
ali iskalnih akcijah, bomo lahko drastično izboljšali stopnjo uspešnosti z lažjim sledenjem
že preverjenih površin ali pa natančnejšo navigacijo do poškodovanih.
Seveda pa prednosti Galilea ne bodo na voljo samo komercialnim uporabnikom, ampak
tudi civilnim. Športna letala, baloni, ultra lahka letala in podobno zračna plovila bodo ob
uporabi sistema Galileo lažje načrtovale pot, njihovo sledenje bo olajšano, hkrati pa se bo
zmanjšala možnost srečanj več plovil v zraku.
Če povzamemo, bodo najpomembnejše prednosti Galilea za uporabo v letalstvu:
• povečana varnost zaradi dodatne konstelacije satelitov,
• sistem, zgrajen z upoštevanjem posebnih varnostnih zahtev letalstva,
• kombinacija z napravami na tleh zagotavlja zelo visoko kvaliteto,
• večja varnost navigacije v vseh fazah leta
• povečana učinkovitost managementa letal, večja izkoriščenost zračnega prostora,
• varnejša navigacija reševalnih helikopterjev v vseh vremenskih pogojih.
3.5.2 Pomorstvo (Maritime b.d.)
Morja in ostale vodne poti so najpogosteje uporabljane poti za transport. Zato so
optimizacija, varnost in učinkovitost vodnega transporta ključnega pomena.
Galileo bo uporaben v vseh fazah pomorstva – od oceanskega plutja, približevanja
pristaniščem, pa do manevriranja po pristaniščih, in to v vseh vremenskih pogojih.
Kombinacija sistema Galileo in GPS bo pokazala svoje prednosti predvsem pri plutju na
odprtem morju, kjer se danes pojavljajo težave zaradi nezanesljivosti pozicioniranja. Prav
tako bo dodatek Galilea pomagal pri zagotavljanju sledenja in identifikacije plovil, s čimer
bo možno tudi zagotoviti večjo varnost in zmanjšati možnost trkov.
Približevanje pristaniščem in gibanje po njih sta v pomorstvu kritični operaciji, še posebej
kadar so prisotne tudi slabe vremenske razmere. V kombinaciji z napravami na tleh bo
Galileo pripomogel h večji varnosti v pristaniščih tudi tam, kjer je danes glavna težava pri
satelitski navigaciji pomanjkanje signalov satelitov.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 30
Uporaba oddajnikov v komercialnih pomorskih prevozih bo omogočala sledenje pošiljkam
in kontejnerjem, kar bo omogočilo natančnejši nadzor nad tovorom in pa boljšo
optimizacijo nakladalnih urnikov. V pristaniščih bo izboljšano pozicioniranje omogočilo
boljšo navigacijo barž ali celo njihovo avtomatično vodenje.
Če povzamemo, bo Galileo na področje pomorstva prinesel:
• Zanesljivo, varno in natančno orodje za pomorsko navigacijo v vseh fazah,
• Verodostojne informacije pri reševanju,
• Povečana uspešnost v kombinaciji s sistemom GPS,
• Izboljšane storitve SAR.
3.5.3 Železniški promet (Rail Applications b.d.)
Revitalizacija železnic je ena izmed prioritet Evropske unije.
Predvideva se, da bo Galileo postal pomemben del nadzora varnosti železnic. Visoke
zahteve po varnostnih nadzorih lahko dosežemo z integracijo Galileo sprejemnikov in
ostalih merilnikov, kot so odometri, giroskopi in podobno. Uporaba Galilea pa bo lahko
pripomogla h varnosti tudi drugod po svetu, še posebej tam, kjer nimajo nobene posebne
opreme za varnost na železnicah, pa tudi nobene opreme za sledenje ali komunikacijo
sprevodnikov z nadzornimi centri.
Management voznih parkov je pomemben del organizacije vsake prevozne modalitete.
Galileo bo na tem področju izboljšal lociranje posameznih enot voznega parka ter njihovo
razporejanje, olajšal vzdrževalna dela, omogočil učinkovito sledenje pošiljk in blaga,
poenostavil plačevanje in zaračunavanje za uporabo železnic ter nadzor nad uporabo
posameznih tirov.
Informacije o prihodih in odhodih vlakov ter zamudah so ključnega pomena za
zagotavljanje dobre usluge v potniškem železniškem prevozu, prav tako pa so pomembne
informacije o poziciji vlaka potnikom na njem. Instalacija Galileo sprejemnikov na vlake
bo omogočila operatorjem sledenje vagonov in zagotavljanje potniških informacij v
realnem času.
Nadzor in pregled tirov je ključnega pomena za zagotavljanje kvalitetne in neprekinjene
usluge železniškega prometa. Z natančnim pozicioniranjem v kombinaciji z geodetskimi
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 31
orodji in sistemi za pregled tirov bomo lahko zagotovili ekonomičen in učinkovit sistem za
kvaliteten pregled stanja tirov.
Če povzamemo, bodo glavne prednosti, ki jih bo Galileo prinesel na področje železniškega
prometa, sledeče:
• povečanje učinka železniškega transporta in olajšan prehod iz železnice na cesto in
obratno,
• zmanjšanje potrebne infrastrukture ob tirih ter bolj ekonomičen nadzor premikanja
vlakov,
• visoka natančnost pozicioniranja za bolj zanesljive preglede tirov.
3.5.4 Cestni promet (Road Applications b.d.)
Sektor cest je največji potencialni trg za uporabo Galilea. V skoraj vsakem novem vozilu je
že serijsko vgrajen satelitski sprejemnik, prav tako so vedno bolj razširjeni ročni
sprejemniki. Predvsem se tu prednost Galilea kaže v dodatnih satelitih, ki bodo zmanjšali
motnje signala zaradi stavb ali naravnih ovir.
Vodenje oziroma navigiranje z uporabo satelitov je že dobro uveljavljen sistem. Večina
trenutnih sistemov se zanaša na satelitsko navigacijo in senzorje v vozilu za izračun
optimalnih poti. Trenutno dosegljivi sateliti ne zmorejo dovolj velike natančnosti, še
posebej v urbanih področjih, kjer pride do izgube signalov zaradi odbojev in visokih stavb.
Z Galileom pa bo dosedanja pokritost s signali znatno povečana, kar pomeni boljšo
zanesljivost in natančnost, torej tudi večje zmožnosti navigacije. Zaradi izboljšane
natančnosti bo možna tudi uvedba veliko novih aplikacij, kot so recimo avtomatični klici
na pomoč z integrirano informacijo o lokaciji, komunikacija z nadzornimi centri, lažje
iskanje ukradenih vozil.
Če bo imel velik odstotek avtomobilov vgrajen sistem za navigacijo in sprejemnike, bo
omogočeno tudi sledenje prometu in upravljanje z njim. Na primer, če se bo na nekem
odseku zmanjšala hitrost avtomobilov z Galileo sprejemniki, bo lahko nadzorni center
predvidel zastoj in ostale avtomobile preusmeril na alternativno pot. Ocenjuje se, da bi se s
takšnimi posegi lahko povprečen čas potovanja zmanjšal za 10-20%.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 32
Upravljanje z voznim parkom je za podjetja še posebej pomembno. Ocenjuje se, da je v
Evropi že približno 500.000 vozil opremljenih z oddajniki, ki nadzornim centrom
omogočajo nadzor nad gibanjem vozila. Z uvedbo Galilea pa bo sledenje in upravljanje še
bolj dostopno, predvsem pa bolj zanesljivo in neprekinjeno.
Zelo pomemben del implementacije Galilea bo možnost sledenja in vodenja reševalnih in
intervencijskih vozil. Še posebej če je sledenje kombinirano z informacijami o prometu v
realnem času ali celo z nadzorom semaforjev, bomo lahko znatno zmanjšali odzivne čase
vozil na nujni poti.
Napredni sistemi za pomoč vozniku (Advanced Driver Assistance Systems - ADAS)
izboljšujejo voznikovo zanesljivost in nudijo aktivno varnost. Galileo bo s svojo
natančnostjo pripomogel k natančnemu lociranju avtomobila, posledično pa bo lahko
aktiven sistem ADAS na nevarnih odsekih voznika prej opozoril nanje, ali pa celo sam
upočasnil vozilo, ga ustavil pred ovirami, prilagodil vožnjo vremenskih razmeram in
podobno.
Galileo bo omogočil najbolj pravično in napredno metodo cestninjenja – satelitsko
cestninjenje. Z vgraditvijo satelitskih oddajnikov v vozila bo uporabnik cestnino plačal
glede na dejansko prevožene kilometre. Cestnine se bodo lahko spreminjale glede na vrsto
ceste, lokacijo, celo glede na čas uporabe. S tem se bomo izognili dragim posegom v
cestninsko infrastrukturo, zastojem pred cestninskimi postajami, hkrati pa bo omogočena
interoperabilnost cestninjenja v vseh evropskih državah.
Če povzamemo, bo Galileo na področju cestnega prometa prinesel:
• napredne storitve navigacije, zahvaljujoč povečani dosegljivosti satelitskega
signala,
• zmanjšanje časa potovanja zaradi informacij o prometu in upravljanju prometa v
realnem času,
• povečanje zaupanja pri upravljanju z voznimi parki in sledenju blaga,
• nove funkcije ADAS-a zaradi natančnosti pozicioniranja,
• več informacij za dinamično upravljanje s prometom,
• standardno orodje za cestninjenje.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 33
3.5.5 Javni prevoz (Public Transport b.d.)
Optimizacija javnega prevoza je ključnega pomena za zmanjšanje prometnih zamaškov,
onesnaževanja in drugih negativnih učinkov prometa.
Uporaba satelitske navigacije za vodenje vozil je že zelo razširjena, vendar bo dodatek
Galileovih 30 satelitov zelo dobrodošel, ker bo izboljšal zanesljivost in natančnost v
urbanih območjih, kjer je javni prevoz ključnega pomena. Zaradi lociranja, ki ga bo sistem
nudil, bo mogoče uporabljati tudi dodatne funkcije, kot so avtomatični klici na pomoč ali
sporočanje o okvarah, ki bodo dodatno opremljeni s podatkom o lokaciji. Ponujal bo tudi
možnost načrtovanja poti v realnem času, kar pomeni, da se bomo lahko izogibali
zamaškom, delom na cesti in podobno.
Upravljanje z voznim parkom je ključnega pomena za prevozna podjetja. Poznavanje
pozicije vseh vozil v realnem času bo omogočalo nadzornemu centru optimiziranje
distribucije vozil po progah, sledenje in analizo prog in podobno. Uporaba Galilea bo
omogočila zelo natančno pozicioniranje, s tem pa tudi boljše podatke o gibanju vozil v
voznem parku.
Kadar operaterji poznajo lokacijo in status svojih vozil, lahko uporabnikom nudijo dodatne
storitve in informacije. Najvažnejše so informacije o zamudah in prihodih vozil, pa tudi
turistične informacije, ki potniku omogočajo izračun optimalnih poti in prestopov ter pa
informacije o posameznih zanimivih točkah v dosegu linij javnega prevoza. Z izboljšanjem
natančnosti in dosegljivosti, ki ju bo prinesel Galileo, bodo takšne usluge v urbanih okoljih
bolj dosegljive in mogoče.
Uporaba v taksijih lahko zagotovi, da voznik do želene lokacije uporabi optimalno pot. Če
bodo povezani v sistem prometnih informacij, se bodo lahko izognili zastojem ali delom na
cesti. S pomočjo sledenja voznega parka pa bodo lahko nadzorni centri razporedili vozila
na območju delovanja bolj optimalno. Z vidika uporabnika pa bo možna usluga, kjer bo
uporabnik poklical taksi samo s pritiskom na gumb, saj se bo hkrati s klicem na nadzorni
center posredovala tudi njegova lokacija.
Uporaba Galilea bi lahko vodila tudi k razvoju nove modalitete javnega prevoza,
imenovani taksi-bus. Gre za javni prevoz, ki pa ni linijski, ampak poteka od potnika do
potnika. Spremembe poti v realnem času bodo dovoljevale vozniku, da sproti spreminja
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 34
pot glede na povpraševanje. Takšna usluga je še posebej primerna za ruralna področja in
bo preprečevala prazne vožnje vozil javnega prevoza.
Če povzamemo, bo implementacija Galilea na področju javnega prevoza prinesla:
• optimizirane usluge in plačevanje,
• optimiziranje uporabe voznega parka in izboljšanje pokritosti različnih con v
mestih,
• povečana varnost voznikov,
• izboljšanje navigacije v vozilih.
3.6 Problemi, ki zavirajo implementacijo sistema Galileo
Na začetku razvoja sistema Galileo je bilo predvideno, da bo Evropska unija oziroma njeni
organi sama poskrbela samo za fazo razvoja, pri nadaljnjih fazah pa bi naj sodeloval tudi
privatni sektor. Šlo naj bi za prvi večji projekt EU na ravni celotne unije, kjer bi sodelovala
javni in privatni sektor. V zloženki, ki jo je EU izdala ob začetkih Galilea (The Galilei
Project – Galileo Design Consolidation 2003) najdemo informacije, da naj bi EU pritegnila
k sodelovanju privatne investitorje, ki bi sodelovali pri razvoju komercialne orientiranosti
uporabe sistema, učinkovitemu upravljanju s sistemom ter pri financiranju.
Kljub veliki želji EU po privatnem partnerstvu izkazano zanimanje ni bilo tako veliko, kot
je bilo pričakovati. Pojavljali so se dvomi o ekonomski upravičenosti investicij v sistem
Galileo, še posebej, ker so bile investicije privatnega sektorja pričakovane tudi v fazi
testiranj in validacije v orbiti, ki ne prinašajo direktnih zaslužkov. Butsch (2007) razlaga,
da je leta 2007 prišlo do političnih napetosti znotraj EU, saj je velik podjetniški konzorcij
privatnih podjetij (EADS, Alcatel-Lucent, Thales, Finmeccanica, Inmarsat, Hispasat,
AENA in TeleOp) želel dodelitev koncesije za obdobje 20 let za izstrelitev in upravljanje z
infrastrukturo sistema Galileo, na kar pa EU v procesu pogajanj ni pristala.
V procesu izbire koncesionarja sta najprej tekmovala dva konzorcija evropskih podjetij, ki
pa sta se kasneje združila, tako da je na pogajanjih nastopal samo en možni ponudnik, ki je
bil junija 2005 tudi izbran. Pogajanja so kasneje propadla tudi zaradi pomanjkanja
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 35
konkurence in pa neurejenosti odnosov znotraj koncerna podjetij. (House of Commons
Transport Committee 2007)
Zato je EU leta 2007 prestrukturirala načrt financiranja – iz njega je črtala partnerje iz
privatnega sektorja ter sama zagotovila 3,4 milijarde evrov za implementacijo sistema
Galileo. S tem je Evropska komisija postala lastnica sistema Galileo ter tudi njegova
glavna upravljavka. (Verhoef 2008)
Stroški razvoja in postavitve sistema so v obdobju od leta 2000 do danes zelo narasli, kar
predstavlja še dodatno oviro pri implementaciji sistema. Spodnja tabela prikazuje ocenjene
stroške, kot so bili podani v letu 2008.
Tabela 3.2: Stroški sistema Galileo od začetka do operativnosti (Vir Transport Committee
House of Commons 2007)
Stroški v milijardah evrov
Prva faza – definiranje sistema 0,133
Druga faza – Razvoj in validacija 1,502
Tretja faza – izstrelitve 3,405
EGNOS stroški (do 2008) 0,520
Financiranje razvojnih in raziskovalnih
projektov, povezanih z Galileom
0,48
Četrta faza – Operativnost (skupni
stroški za 20 let delovanja)
7,96
Vidimo lahko, da so stroški relativno visoki, vendar lahko še vedno trdimo, da bo sistem
komercialno uspešen in bo prinesel dovolj prihodkov, da bo pokril investicijo. Težave pa
se lahko pojavijo zaradi same zamude pri izgradnji – po trenutnih napovedih se je namreč
rok za polno operabilnost prestavil za kar 5 let, iz leta 2008 na 2013. Ob začetkih razvoja
Galilea je bil komercialni trg za satelitsko navigacijo v strmem vzponu, zato so analitiki
lahko pričakovali velike donose ob zagonu sistema leta 2008. Ker pa gre za hitro
razvijajoči trg, in pa zaradi prizadevanj drugih držav, kot so ZDA, Kitajska in Rusija, ki
modernizirajo ali gradijo svoje satelitsko navigacijske sisteme, lahko rečemo, da bo
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 36
Galileo ob uvedbi leta 2013 prišel na trg, kjer satelitska navigacija ni več novost, ampak že
uveljavljena tehnologija, ki je močno prisotna tako v civilni kor komercialni sferi. Ravno
zato lahko traja veliko dlje, da se bo investicija v Galileo povrnila. Pričakujemo pa lahko
tudi, da bo Galileo zavzel manjši tržni delež kot je bilo načrtovano, če bi sistem postal
uporaben že leta 2008.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 37
4 OSTALI SATELITSKO-NAVIGACIJSKI SISTEMI
4.1 EGNOS
EGNOS je kratica za European Geostationary Navigation Overlay Service. Je prva
evropska iniciativa na področju satelitske navigacije.
Slika 4.1: Logotip projekta EGNOS (Vir EGNOS Portal 2010)
Osnovni cilj sistema EGNOS je zagotavljanje komplementarnih informacij kot dodatek
signaloma sistemov GPS in GLONASS ter s tem izboljšanje parametrov delovanja
navigacijskega sistema. Gre za sistem, ki služi zagotavljanju izboljšanja signalov za
satelitsko navigacijo, ki jih nudita sistema GPS in GLONASS. Te signale EGNOS
sprejema, jih korigira, opremi z informacijami o integriteti, ter jih potem posreduje
uporabnikom.
Sedaj ko je sistem EGNOS polno delujoč, uporabnikom nudi tri sloje storitev (EGNOS
Portal 2010):
• Odprta uporaba: storitev se lahko uporablja brezplačno, vendar brez zagotovil ali
posledične odgovornosti zaradi nastalih napak. Uporabljajo jo lahko uporabniki s
sprejemniki, ki omogočajo sprejem in uporabo ojačanih EGNOS signalov.
• Uporaba za varnost življenja: Ta funkcija EGNOS-a še ni certificirana. Ko bo
polno delujoča, bo uporabnikom na kritičnih področjih posredovala podatke o
integriteti signalov in opozorila o nedelovanju satelitov sistema GPS.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 38
• Komercialna uporaba: Posredovanje podatkov iz celotnega sistema EGNOS
komercialnim uporabnikom.
Prasad in Ruggieri (2005) opisujeta vlogo treh institucij, ki so vpletene v razvoj sistema
EGNOS:
• Evropska vesoljska agencija je odgovorna za tehnični vidik razvoja EGNOSa ter za
njegovo testiranje in tehnično validacijo,
• Eurocontrol1 načrtuje uporabo v skladu z zakonitostmi in potrebami civilne aviacije
ter validira sistem s tega vidika,
• Evropska komisija prispeva h konsolidaciji zahtev vseh uporabnikov in za
validacijo sistema z vidika teh zahtev.
Arhitektura sistema je razdeljena na vesoljski, kopenski in uporabniški segment. Vesoljski
segment je sestavljen iz treh geostacionarnih satelitov. Kopenski segment je sestavljen iz
štirih centrov za nadzor misije, 34 postaj za nadzor ranžirnih podatkov in integritete, šest
kopenskih navigacijskih postaj in še nekaj dodatne infrastrukture, ki je specifična za
nekatere aplikacije.
Prednost sistema EGNOS je v brezplačni izboljšani satelitski navigaciji na področju
Evrope – natančnost se z njegovo uporabo poveča na desetkratnik natančnosti sistema
GPS. Dodatna prednost je integriteta, ki jo sistem nudi, torej merilo, ki kaže stopnjo
zaupanja v natančnost informacije o poziciji, ki jo pridobimo iz sistema EGNOS. Sistem
uporabnika tudi opozori, kadar meritve niso v zahtevanem razredu natančnosti, kar je še
posebej pomembno na področjih kot so letalstvo, reševanje, avtomatične prometne
operacije in podobno, ki so kritično odvisne od velike natančnosti pozicioniranja.
(European Commission 2010)
EGNOS se smatra za prednika sistema Galileo. V zloženki Evropske komisije o projektu
Galileo (The Galilei Project – Galileo Design Consolidation 2003) lahko zasledimo, da naj
bi sistem začel delovati že leta 2004. Njegova implementacija se je zavlekla, tako da je
sistem postal popolnoma operativen šele letos, to je leta 2010.
1 Evropska agencija za varnost v letalstvu
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 39
4.2 GPS
GPS oziroma Global Positioning System je globalni navigacijski sistem Združenih držav
Amerike. Zanj lahko zasledimo tudi poimenovanje NAVSTAR.
Razvoj sistema GPS se je začel kot posledica hladne vojne. Leta 1973 so se pojavile prve
ideje o sistemu, že leta 1978 pa je bil izstreljen prvi testni satelit. Po letih testiranj in
raziskav je bil leta 1989 izstreljen prvi delujoči satelit. Julija 1993 je bila dosežena začetna
polna operabilnost, takrat je delovalo 24 satelitov, ki so bili na voljo za navigacijo. Julija
1995 pa je bila razglašena popolna operabilnost, kar pomeni da so bili sateliti nameščeni v
svoje orbite, konstelacija popolna in pa celoten sistem temeljito testiran, seveda za vojaško
rabo. Zaradi hitrega napredka tehnologije in velikih potreb po navigaciji so se že leta 1999
začeli načrti o modernizaciji sistema. (Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle 2008)
Sistem je bil prvotno namenjen samo vojaški rabi. Leta 1983 pa je predsednik ZDA
razglasil prost dostop, tudi civilni, do navigacijskih zmožnosti sistema GPS (posledica
nesreče Korean Airlines Flight 0071). Še en izmed pomembnejših korakov k izboljšani
civilni rabi sistema GPS je bil leta 2000, ko je ZDA prenehala s selektivno dosegljivostjo
za civilne uporabnike.
Sistem GPS nudi dva sloja uporabe – standardnega (za civilno rabo) in natančnega (za
pooblaščene uporabnike). Kljub še vedno manjši natančnosti sistema za civilno uporabno
lahko, v odvisnosti od atmosferskih in ostalih motenj ter tipa sprejemnika, še vedno
dosegamo natančne podatke o lokaciji. Ocene natančnosti prikazuje spodnja tabela.
1 Civilno letalo Korean Airlines Flight 007 je 1. septembra 1983 letelo iz Aljaske proti Japonski, ko je zaradi
napake v navigaciji skrenilo iz svoje načrtovane poti in letelo v strogo varovan ruski zračni prostor. Takratna
vojska Sovjetske zveze je letalo zaradi nepooblaščenega vstopa sestrelilo. Šlo je za enega najhujših
incidentov v hladni vojni. Takratni predsednik ZDA Ronald Reagan je po tem incidentu ukazal vojski ZDA,
da omogoči uporabo sistema GPS tudi civilnemu letalstvu, da se v prihodnje izognejo nesrečam zaradi napak
v navigaciji. (Schlossberg 2005)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 40
Tabela 4.1: Standardne napake sistema GPS pri pozicioniranju in sporočanju časa (Vir
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger & Wasle 2008)
Standard natančnosti Pogoji in omejitve
Povprečna globalna natančnost
pozicioniranja:
≤ 13 m horizontalne napake
≤ 22 m vertikalne napake
Ocena temelji na intervalu merjenja 24 ur,
povprečenem na vse točke, ob uporabi vseh
dosegljivih satelitov.
Največja napaka pri pozicioniranju:
≤ 36 m horizontalne napake
≤ 77 m vertikalne napake
Merjeno na intervalu 24 ur, za katero koli
točko, ob uporabi vseh dosegljivih satelitov.
Natančnost prenosa podatka o času:
≤ 40 ns napake
Merjeno v intervalu 24 ur, povprečeno na
vse točke.
Natančno pozicioniranje je, kot že omenjeno, na voljo samo pooblaščenim uporabnikom.
Med te se uvrščajo vojaške sile ZDA, zvezne agencije ZDA ter nekatere izbrane
zavezniške sile in vlade. V primeru, da ni aktiviran noben sistem za zmanjšanje
natančnosti, bi naj bila natančnost pozicioniranja t.i. natančnega pozicioniranja enaka kot
natančnost standardnega pozicioniranja. Vendar se avtorji o tem ne strinjajo popolnoma.
Do razlik prihaja predvsem zaradi različnega delovanja sprejemnikov in različnih
algoritmov za izbiro satelitskih signalov in pa za izračunavanje pozicije. Avtorji Hoffman-
Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) pa vseeno opisujejo kar nekaj prednosti sistema
za natančno pozicioniranje – glavne so večja zaščita pred poseganjem v integriteto
signalov oziroma manjša možnost blokiranja signala s strani nepooblaščenih oseb ali
organizacij, manjša ranljivost celotnega sistema in hkratna uporaba dveh frekvenc
signalov.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 41
Že prej smo omenili, da ima sistem GPS vgrajeno tudi možnost zmanjšanja natančnosti,
imenovan »Selective availability« oziroma prevedeno selektivna dosegljivost. Gre za
sistem, ki nepooblaščenim uporabnikom, torej uporabnikom standardnega pozicioniranja,
zmanjšuje natančnost določanja lokacije. To dosega z uvedbo časovnega zamika pri
sporočanju podatkov o času in z motenjem signala satelitov, tako da natančna pozicija le
teh ne more biti izračunana. Ta sistem je bil vgrajen predvsem zato, ker je bila predvidena
natančnost sistema GPS v fazi testiranja okoli 400 m, po implementaciji in testiranjih pa se
je izkazalo, da je dejanska natančnost 15-40 m. Ker je dovoljevanje tako natančnega
lociranja vlada ZDA ocenila za nevarnost z vidika državne varnosti, so leta 1990 aktivirali
selektivno dosegljivost za nepooblaščene uporabnike. S tem so dosegli poslabšanje
natančnosti pozicioniranja na 100 m horizontalno in 156 m vertikalno.
Seveda je potrebno povedati, da je z napredovanjem tehnologij ZDA obdržala prednost
pred drugimi državami, saj je razvila možnost t.i. »Selective denial« oziroma selektivne
zavrnitve. S pomočjo motenja signala lahko v vsakem trenutku doseže, da se popolnoma
prepreči uporaba sistema GPS na določenem področju na zemeljski obli, in sicer samo
nepooblaščenim uporabnikom. Vojaški signal na tem področju je ob tem nemoten.
Arhitektura sistema GPS je skladna s splošnimi smernicami arhitekture satelitsko-
navigacijskih sistemov. Dorsey, Marquis, Fyfe, Kaplan in Wiederholt (2006) pišejo o treh
segmentih – konstelaciji satelitov, mreža kopenskih nadzornih postaj in uporabniška
sprejemniška oprema. Uradni nazivi segmentov so »space« (vesolje), »control« (nadzor) in
»user equipment« (uporabniška oprema).
Vesoljski segment je sestavljen iz konstelacije satelitov, iz katerih uporabniki pridobivajo
signale za določanje oddaljenosti. Ker sateliti samo oddajajo signale, s katerimi
sprejemniki določajo oddaljenost, se GPS uvršča v skupino pasivnih satelitsko-
navigacijskih sistemov. Posledično je število uporabnikov, ki lahko neovirano uporabljajo
sistem GPS, neomejeno.
Slika na naslednji strani prikazuje konstelacijo osnovnih GPS satelitov v orbiti okoli
Zemlje.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 42
Slika 4.2: Osnovna konstelacija GPS satelitov (Vir NIST GPS Data Archive 2010)
Sateliti so bili razviti v več fazah – od testne, pa do razvoja nove generacije, ki poteka
danes. Spodnja tabela prikazuje faze razvoja GPS satelitov in pa število izstrelitev le-teh.
Tabela 4.2: Razvojne faze satelitov GPS (Vir Groves 2008)
Razvojna faza GPS
satelitov
Časovno obdobje
izstrelitev Število satelitov
Block I 1978-1985 10
Block II 1989-1990 9
Block IIA 1990-1997 19
Block IIR 1997-2004 12
Block IIR-M 2005-2008 8
Block IIF Od leta 2008 12-16
Block III 2011-2013 (načrtovano) 24 (načrtovano)
Groves (2008) še dodatno opisuje faze razvoja satelitov. V prvi fazi (Block I) je šlo za
prototipne, torej testne satelite. Šele z začetkom izstrelitev satelitov generacije Block II in
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 43
kasnejših so začeli sateliti tudi operativno delovati. Vsaka naslednja generacija satelitov je
bila izboljšana verzija prejšnje – dodane so bile funkcije za boljše lastno ohranjanje orbite,
funkcije za avtomatsko navigacijo satelitov, ki omogoča lastno določanje njihove pozicije
z ozirom na druge satelite in podobno.
Zadnja generacija, ki je šele v razvoju, bodo sateliti imenovani Block III. Prikaz enega
izmed teh prikazuje spodnja slika.
Slika 4.3: Risba GPS satelita tretje generacije (Vir The USA’s GPS-III Satellites 2010)
Kontrolni segment je odgovoren za vzdrževanje satelitov in njihovo ustrezno delovanje,
kar vključuje tudi ohranjanje pravilnih orbit in pozicij satelitov ter nadzor delovanja in
statusa satelitov. Trenutno kontrolni segment sistema GPS obsega glavno kontrolno
postajo, nadomestno glavno kontrolno postajo, šest postaj za spremljanje in štiri kopenske
antene za komunikacijo s sateliti.
Prasad in Ruggieri (2005) ocenjujeta, da je glavna kontrolna postaja središče nadzora
sistema GPS. Iz postaj za spremljanje se podatki o delovanju satelitov in navigacijskih
signalih stekajo v glavno kontrolno postajo, kjer se formirajo podatki o navigaciji. Na
podlagi teh podatkov se generirajo posodobljeni podatki o navigaciji. Glavna kontrolna
postaja potem te podatke posreduje postajam za komunikacijo, ki jih posredujejo na
satelite. Sateliti te spremembe oziroma prilagoditve potem vnesejo v svoj signal. Tako
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 44
sistem sam skrbi za svojo natančnost. Glavna kontrolna postaja sledi tudi »zdravju«
konstelacije.
S terminom uporabniška oprema opisujemo predvsem sprejemnike, ki sprejemajo signale
satelitov in na podlagi teh določajo svojo lokacijo na Zemlji. Z napredkom tehnologije so
sprejemniki postali majhni in priročni – danes ima skoraj vsak uporabnik dostop do GPS
sprejemnikov, saj se ti nahajajo ne samo v specializiranih napravah, ampak tudi na primer
v mobilnih telefonih, prenosnih računalnikih ali pa so vgrajeni v avtomobile.
Glavne karakteristike sistema GPS so (Dorsey et.al. 2006):
• 24 satelitov,
• konstelacija razdeljena na šest geocentričnih orbit, v vsaki so štirje sateliti,
• posamezen satelit obkroži Zemljo v 11 urah in 58 minutah,
• orbite so okoli Zemlje razdeljene enakomerno, med njimi je 60° razlike,
• nominalna inklinacija glede na ekvator je 55°,
• orbitalni radij je približno 26.600 km (to je približno 20.100 km nad površino
Zemlje).
V poglavju o splošnem delovanju satelitsko-navigacijskih sistemov smo opisali parametre,
po katerih ocenjujemo delovanje in kakovost teh sistemov. Te karakteristike, aplicirane na
sistem GPS, so opisane v nadaljevanju.
Razpoložljivost sistema je ocenjena ob uporabi osnovne konstelacije 24-ih satelitov, ob
upoštevanju, da ocene potekajo samo od 90° severno do 90° južno z ozirom na zemljepisno
širino. Avtorji Dorsey in ostali (2006) ocenjujejo, da je razpoložljivost sistema GPS ob
zgornjih merilih 99,98%, najdaljša nedosegljivost, ki se pojavi, pa je dolga približno 10
minut. Ker je sistem konfiguriran tako, da doseže najboljšo pokritost in dosegljivost na
področjih, kjer je tudi gostota prebivalstva največja, se morebitne nedosegljivosti
pojavljajo samo na območjih z manj poselitve – na zemljepisnih širinah, večjih od 60°
severno in 60° južno. V primeru, da pride do izpada kakšnega satelita, se razpoložljivost
seveda ustrezno zmanjša. Avtorji ocenjujejo, da ob izpadu enega satelita razpoložljivost
pade na 99,969%, čas največje možne nedosegljivosti pa se poveča na 15 minut. Ob izpadu
dveh satelitov se čas največje nedosegljivosti poveča na kar 25 minut, razpoložljivost pa
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 45
pade na 99,903%. Izpad treh satelitov hkrati naj bi bila zelo redka težava. V takšnem
primeru se lahko najdaljši čas nedosegljivosti poveča kar do 65 minut, razpoložljivost pa
pade na 99,197%. Če so se prej nedosegljivosti pojavljaje predvsem v višjih zemljepisnih
širinah, pa se sedaj pojavljajo pretežno po celem svetu.
Prihodnost sistema GPS bo prinesla predvsem njegovo modernizacijo. Z njo bodo civilni
uporabniki pridobili večjo natančnost ter interoperabilnost z ostalimi satelitsko-
navigacijskimi sistemi. Trenutno že potekajo načrti za posodobitev celotnega sistema, ki
bo med drugim nudil tudi boljši civilni signal. Novejši sateliti so že razviti in pogodba za
izgraditev dodeljena. ZDA so se odločile, da bodo sistem posodabljale sproti, torej ko pride
do odpovedi ali dotrajanosti starega satelita, ga bo nadomestil satelit nove, tretje generacije
GPS.
4.3 GLONASS
Kratica GLONASS je okrajšava za rusko poimenovanje »Global'naya Navigatsionnaya
Sputnikovaya Sistema«, kar v prevodu pomeni globalni satelitsko-navigacijski sistem.
Sovjetska zveza je začela z razvojem GLONASS sistema v 70-ih letih prejšnjega stoletja,
na podlagi izkušenj, ki so jih pridobili s sistemov Doppler satelitov TSIKADA. Na
začetku je bil sistem izključno vojaški, od leta 1995 pa se odpira tudi proti civilni uporabi.
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) opisujejo razvoj projekta GLONASS.
Njegovi operativni začetki segajo v leto 1982, ko so bili izstreljeni trije sateliti – dva testna
in en pravi. Do konca leta 1985 je potekala testna faza z izstrelitvijo še nekaj satelitov, leta
1986 pa se je začela druga faza. Konstelacija se je povečala na 12 satelitov, izvedeni so bili
vsi potrebni testi, in začela se je uvodna uporaba. Leta 1993 je predsednik Ruske federacije
razglasil začetek delovanja GLONASS-a, leta 1996 pa je bila dosežena polna kapaciteta,
24 satelitov. Kmalu po tem se je zaradi pomanjkanja sredstev začel upad števila satelitov,
dokler jih ni bilo v letu 2001 samo še šest do osem (Groves (2008) piše o sedmih). Vse od
leta 1996 je bil GLONASS dualni sistem – en signal je bil na voljo civilnim uporabnikom,
vojaški uporabniki pa so imeli na voljo oba delujoča signala. Leta 1999 se je civilna
uporaba še povečala, saj je Rusija javnosti zagotovila tudi vse potrebne specifikacije za
uporabo signalov za globalno pozicioniranje.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 46
Groves (2008) piše o teh fazah razvoja GLONASS satelitov. Prvi sateliti, imenovani
preprosto GLONASS, so se izstreljevali med leti 1982 in 2007. Skupno jih je bilo
izstreljenih preko 80, predvsem zaradi njihove kratke življenjske dobe. Po letu 2003 so se
izstreljevali tudi modernizirani GLONASS-M sateliti. Ti sateliti imajo podaljšano
življenjsko dobo, še najvažnejše pa je oddajanje dodatnega signala za civilno uporabo.
Načrtovana je izstrelitev skupno 11 satelitov te generacije. Zadnja generacija satelitov je
trenutno v razvojni fazi. GLONASS-K sateliti bodo imeli življenjsko dobo nad 10 let ter
možnost oddajanja več signalov. Skupno je načrtovanih 27 izstrelitev.
GLONASS sateliti oddajajo dva signala – enega, manj natančnega, za civilno uporabo, in
pa enega za vojaško uporabo. O natančnosti težko govorimo. Avtorji Hoffman-Wellenhof,
Lichtenegger in Wasle (2008) pišejo o viru, ki natančnost uvršča med GPS pri vključeni
selektivni dosegljivosti in GPS pri izključeni selektivni dosegljivosti. Torej lahko
sklepamo, da je natančnost sistema GLONASS nekje med 13 m in 100 m horizontalne
napake in med 22 m in 156 m vertikalne napake. Feairheller in Clark (2006) pišeta o
natančnosti civilnega signala pri približno 100 m horizontalno in 150 m vertikalno. V času,
ko je bila konstelacija GLONASS satelitov najbolj razvita, torej v sredini devetdesetih let
prejšnjega stoletja, pa naj bi dejanska natančnost znašala 26 m horizontalno in 45 m
vertikalno.
GLONASS nima vgrajenih nobenih varnostnih funkcij, kot so namerno slabljenje signala
ali njegova popolna prekinitev.
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) opisujejo glavne značilnosti
konstelacije satelitov GLONASS:
• višina orbite približno 25.600 km (kar je približno 19.100 km nad površjem
Zemlje),
• čas kroženja 11h in 16 min,
• 24 satelitov (oziroma mest za satelite) v treh orbitalnih površinah, od tega so trije
rezervni,
• inklinacija glede na ekvator znaša 64,8°,
• konstelacija zagotavlja, da je v 99% na vsaki točki na Zemlji vidno vsaj pet
satelitov,
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 47
• masa posameznega satelita 1415 kg,
• predvidena življenjska doba 3 leta, ki pa se v praksi podaljša na 4,5 leta.
Trenutno potekajo načrti za modernizacijo sistema in ponovno vzpostavitev popolne
funkcionalnosti za vojaško in civilno uporabo. V okviru tega so se že začele izstrelitve
modificiranih satelitov, prvi je bil izstreljen leta 2003. Cilj Rusije je, da doseže polno
konstelacijo 24 novih satelitov, ki bodo oddajali še tretji signal, namenjen za civilno
uporabo. Hkrati bo sistem moderniziran v smeri, ki bo dovoljevala interoperabilnost z GPS
in Galileom.
Trenutno (t.j. leta 2010) je konstelacija GLONASS sestavljena iz 23 satelitov, od teh sta
dva rezervna. (GLONASS constellation status 2010)
Kontrolni segment sistema GLONASS je vezan na območje nekdanje Sovjetske zveze.
Sestavljen je iz kontrolnega centra v bližini Moskve, dveh nadzornih postaj v bližini, in pa
štirih postaj za komunikacijo s sateliti. V okviru modernizacije sistema pa je predvidena
izgradnja vsaj 12 nadzornih postaj. (Groves 2008)
4.4 Regionalni satelitsko-navigacijski sistemi
4.4.1 Indija – IRNSS
V maju 2006 je indijska vlada odobrila implementacijo sistema Indian Regional
Navigation Satellite System (IRNSS) za zagotavljanje avtonomnega satelitsko-
navigacijskega sistema za indijski subkontinent.
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) pišejo o sedmih satelitih, ki bodo
sestavljali vesoljski segment sistema IRNSS. Trije bodo geostacionarni, štirje pa bodo
delovali v geosinhronih orbitah. Trenutni načrti pravijo, da bi naj bili vsi sateliti umeščeni
v orbite do leta 2013. Kopenski segment pa naj bi bil sestavljen iz dveh glavnih kontrolnih
postaj in približno dvajsetih ranžirnih postaj in postaj za nadzor integritete.
4.4.2 Kitajska – Beidou
Beidou je kitajsko poimenovanje za večstopenjski program razvoja satelitsko-
navigacijskega sistema za uporabo kitajske vojske in civilnih uporabnikov. V letu 2006 je
bil Beidou v fazi srednje uporabnosti, saj so bili izstreljeni trije geostacionarni satelit nad
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 48
Kitajsko, kar pomeni da so lahko njegove usluge koristili samo uporabniki na območju
Kitajske in v njeni okolici. Ta faza je poimenovana Beidou-1. (Feairheller in Clark 2006)
Prve ideje o sistemu Beidou so se pojavile v letu 1983, predvsem zaradi potrebe po
navigacijski podpori kitajskim pomorskim plovilom. Prvotne ideje so bile zavrnjene kot
nepotrebne, vendar pa so jih kasneje vseeno sprejeli, in leta 1986 so se začele raziskave in
priprave programa, sprva imenovanega Double Star Positioning and Communications
System. Najprej se je Kitajska povezala s podjetjem Geostar iz ZDA, ki naj bi priskrbelo
satelite za implementacijo sistema geostacionarnih satelitov. Po bankrotu tega podjetja pa
je Kitajska začela sama razvijati Beidou.
Prvi satelit Beidou-1 je Kitajska izstrelila oktobra 2000, naslednjega pa že decembra istega
leta. Še en satelit pa je bil izstreljen leta 2003. Ti trije sateliti so predstavljali podlago za
fazo validacije sistema in satelitov v orbiti. Hkrati so se začeli razpisi za razvoj
komplementarnih izdelkov, kot so sprejemniki za navigacijo in vojaške aplikacije. Kljub
temu, da je bil sistem proglašen kot uporaben za civilno rabo junija 2003, so bile prodaje
vojaških in civilnih vmesnikov zelo nizke. (Feairheller in Clark 2006)
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) pišejo, da bi naj po načrtih Kitajska
prvo fazo, Beidou-1, nadgradila z več sateliti, ki bi omogočali večjo natančnost, pokrivali
pa bi območje Kitajske. V zadnjem času pa naj bi se pojavljale tudi ideje o postopni
nadgradnji sistema Beidou v globalni satelitsko-navigacijski sistem – ta sistem bo
poimenovan Compass.
Ko bo sistem Beidou popolnoma implementiran, bi naj bil sestavljen iz 27 satelitov v
srednjih orbitalnih višinah, 5 geostacionarnih satelitov in 3 dodatnih geosinhronih satelitov.
Povprečna višina orbite satelitov bo 21.500 km. 24 satelitov bo enakomerno porazdeljenih
v tri orbite, trije sateliti pa so domnevno rezervni. V letu 2007 sta bila izstreljena prva dva
geostacionarna satelita sistema Beidou-2, istega leta pa tudi prvi orbitalni satelit druge
generacije Beidou satelitov. (Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle 2008)
Trenutno naj bi bilo v vesolju pet Beidou satelitov, zadnji je bil uspešno izstreljen 31. julija
2010. (GLONASS constellation status 2010) Gre za satelite druge generacije.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 49
4.4.3 Japonska – QZSS
QZSS je okrajšava za Quasi-Zenith Satellite System. Feairheller in Clark (2006) pišejo o
japonskem sistemu QZSS kot o posledici iniciativ japonske vlade in gospodarstva za
razvoj lastnih kapacitet za navigacijo. Sistem je namenjen za dvojno uporabo. Podpiral bo
tako mobilno komunikacijo kot navigacijo. Za navigacijo naj sateliti ne bi oddajali lastnih
signalov, ampak bodo delovali samo kot ojačevalci signalov sistema GPS. Obstaja pa
možnost, da sistem v prihodnosti nadgradijo z lastnimi zmožnostmi oddajanja
navigacijskih signalov. S tem bodo dosegli predvsem izboljšanje pokritosti Japonske in pa
zmanjšali težave pri natančnosti določanja položaja, ki nastajajo zaradi razgibanega terena
in goste poseljenosti urbanih območij na Japonskem. Hkrati pa Japonska želi zagotoviti
svojim državljanom in gospodarstvu nemoteno uporabo navigacijskih storitev, saj je
uporaba tovrstnih storitev na Japonskem izrazito velika.
Hoffman-Wellenhof, Lichtenegger in Wasle (2008) pišejo o treh slojih uporabe sistema
QZSS. Prvi sloj je komplementarna uporaba GPS signalov in njihovo posredovanje, kar bo
zvečalo dosegljivost, zanesljivost in natančnost navigacije s pomočjo satelitskih signalov
na področju Japonske. Drugi sloj bo ojačevanje signalov obstoječih satelitsko-
navigacijskih sistemov, kar bo pripomoglo h zmanjšanju napak zaradi učinkov atmosfere,
časovnih napak in podobnega. Tretji sloj bo omogočal komunikacijske storitve, katerega
namen je prav tako izboljšati dosegljivost mobilnih komunikacij preko gosto poseljenih
urbanih področij in gorskega terena.
Prvi satelit naj bi po navedbah publikacije s konference ION GNSS 2009 Japonska
izstrelila že letos, to je leta 2010. (GPS, Galileo, QZSS Fills the Program Updates Panel
2009)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 50
5 RELACIJE MED SISTEMOM GALILEO IN GPS
Sistem Galileo je bil na začetku s perspektive ZDA nepotreben sistem, ki ne bo trgu
satelitske navigacije nudil nobene dodatne vrednosti. V pismu obrambnega ministra ZDA
članicam združenja NATO lahko preberemo, da ZDA prosi vojaško sfero EU, da naj
izkaže večji interes za načrtovanje sistema Galileo ter naj ga ne prepusti samo civilnim
načrtovalcem. Med drugim se pojavljajo tudi namigovanja, da se naj sistem sploh ne
implementira. V primeru, da se Galileo le implementira, pa je takratni obrambni minister
ZDA predlagal, da naj se ZDA omogoči blokiranje signala Galileo, brez da bi blokada
vplivala na njihov sistem GPS. Največja težava, ki so jo vojaški organi ZDA predstavili, je
možnost uporabe signala Galileo za napade na druge države – na primer uporaba zelo
natančne navigacije, ki jo omogoča Galileo (v kombinaciji z GPS) za bolj natančno
vodenje izstrelkov s kratkim ali srednjim dosegom. (Lindstrom & Gasparini 2003)
V letih, ki so sledila, so potekala pogajanja med obema stranema. EU se predvsem ni želela
odpovedati povsem civilnemu značaju Galilea, ZDA pa ni sprejemala splošne dostopnosti
tako natančnega pozicioniranja, njen glavni argument pa je bilo preprečevanje terorizma.
Morebitni teroristi bi lahko namreč uporabili pozicioniranje s pomočjo Galilea za vodenje
zračnih raket in podobnega orožja. V primeru vojne pa z implementacijo Galilea ZDA
izgubi kompetitivno prednost, ki jo ima zaradi možnosti, vgrajene v sistem GPS, ki
omogoča blokiranje signalov za pozicioniranje na določenih območjih. Tako lahko
trenutno ZDA na območju vojaških aktivnosti onemogoči satelitsko navigacijo za civilne
uporabnike, s čimer prepreči uporabo nasprotni strani, vojaški signal pa obdrži, torej lahko
vojaške sile ZDA GPS še vedno uporabljajo. Seveda takšno blokiranje po zagonu sistema
Galileo ne bo več mogoče.
Še dodatna težava so bile frekvence, na katerih sistema delujeta. Galileo bi naj namreč po
prvotnih načrtih deloval na frekvencah blizu tistih, na katerih deluje vojaški signal GPS.
Zaradi tega bi lahko prišlo do motenj in interferenc.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 51
Danes je relacija med GPS in Galileom dokaj jasna. ZDA in EU sta prišli do sporazuma1,
ki navaja, da bo Galileo deloval na takšnih frekvencah, da ne bo motil vojaškega signala
GPS. Ker pa bodo signali GPS in Galileo podobni, bo med njima možna interoperabilnost
na civilni ravni. Zaradi tega bodo uporabniki lahko uporabljali le en sprejemnik, s katerim
bodo sprejemali in uporabljali signale satelitov obeh sistemov ter vse uporabili za
pozicioniranje. V stroki so se že pojavili prototipi sprejemnikov, ki to omogočajo, tako da
je dejstvo, da je ta tehnologija mogoča.
Z uporabniškega vidika lahko trdimo, da je interoperabilnost sistemov Galileo in GPS zelo
ugodna, saj bo uporabniku omogočala hkratno sprejemanje signalov obeh satelitov.
Možnost, da na nekem položaju na Zemlji ne bi bilo dovolj vidnih satelitov za določitev
pozicije, bo torej skoraj neznatna. Glede na to, kako trenutno poteka razvoj je
najverjetneje, da bodo vsi sprejemniki, ki bodo v prodaji v bližnji prihodnosti, omogočali
dualni sprejem signalov, in to po enaki ali nižji ceni, kot jo je potrebno za podobne
sprejemnike plačati danes.
1 ZDA in države članice EU so sporazum podpisale 26. junija 2004. Uradni naslov sporazuma v angleškem
jeziku se glasi: Agreement on the Promotion, Provision and Use of Galileo and GPS Satellite-Based
Navigation Systems and Related Applications.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 52
6 ZAKLJUČEK
Že danes velika večina transporta poteka s pomočjo satelitske navigacije, domnevamo pa
lahko, da se bo takšen trend nadaljeval. Satelitsko-navigacijski sistemi niso pomembni le
zaradi transporta – omogočajo nam tudi navigacijo v privatni sferi, uporabo v znanstvene
in kmetijske namene, uporabo v situacijah, kjer gre za reševanje življenj.
Še pred nekaj leti je satelitska navigacija delovala le na podlagi signalov, ki jih je
zagotavljal sistem GPS, ki je primarno vojaški sistem pod kontrolo ZDA. Zaradi
pomanjkanja financ in razpada Sovjetske zveze je bil drugi globalni satelitsko-navigacijski
sitem GLONASS, ki ga upravlja Rusija, zelo osiromašen in skoraj neuporaben.
V tej luči se je EU odločila, da postavi svoj sistem satelitske navigacije. Kljub velikih
težavam in oviram, kot so bila recimo težavna pogajanja z ZDA in pa propad ideje o javno-
zasebnem partnerstvu, projekt danes živi in je v fazah razvoja. Letos (t.j. leta 2010) se
pričakuje izstrelitev prvega satelita, ki naj bi bil identičen kasnejšim satelitom konstelacije
Galileo, kar pomeni prvi dejanski Galileo satelit v orbiti.
Z implementacijo svojega lastnega satelitsko-navigacijskega sistema bo Evropa postala
neodvisna od ostalih držav na področju navigiranja. To ji omogoča lastno upravljanje
sistema ter s tem tudi prilagoditev lastnim potrebam. Primer je recimo uporaba v
operacijah reševanja in ostalih kritičnih operacijah, kjer bo omogočena veliko večja
natančnost kot z uporabo trenutno obstoječih sistemov. Prav tako je velika prednost
možnost komercialnih uslug sistema – proti plačilu bo uporabnikom omogočeno
pozicioniranje z izjemno natančnostjo. To bo omogočilo Evropski Uniji dohodke, s
katerimi bo pokrila stroške delovanja in vzdrževanja sistema, domneva pa se, da bodo
dohodki večji od stroškov in bo sistem kot celota ustvarjal profit. Še dodatno pa je
potrebno omeniti tudi veliko delovnih mest, ki jih je že in jih še bo na voljo v povezavi z
Galileom.
V času razvoja Galilea se je v svetu pojavilo še nekaj idej o razvoju lastnih sistemov
satelitske navigacije. Tako je Rusija začela z intenzivno prenovo in obnovo svojega
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 53
globalnega sistema GLONASS. Kitajska, ki je vedno večja svetovna velesila, trenutno
postavlja svoj regionalni satelitsko-navigacijski sistem Beidou, katerega pa namerava v
prihodnosti nadgraditi v globalnega. Večja projekta sta začeli tudi Indija s svojim IRNSS
in Japonska z QZSS sistemoma, vendar sta ta dva zaenkrat namenjena le izboljšanju
navigacije in pozicioniranja na regionalni ravni.
Če govorimo o učinku satelitske navigacije na prometno sfero se moramo zavedati njenega
ogromnega pozitivnega učinka. Vse vrste transporta, od lokalnega cestnega pa do
medcelinskega letalskega ali morskega, z uporabo satelitske navigacije pridobijo. Z
implementacijo sistema Galileo bodo te prednosti še potencirane – dodatne prednosti bodo
predvsem v izjemni natančnosti satelitske navigacije ter v večji pokritosti in dosegljivosti
sistema. To bo poleg zelo natančnega navigiranja omogočilo še celo vrsto drugih prednosti
ali funkcij, kot so recimo sledenje pošiljkam v realnem času, spremembe načrtovanih poti
zaradi prometnih zamaškov in še posebej izboljšana dosegljivost signalov satelitov v
urbanih območjih.
Če povzamemo lahko trdimo, da z uvedbo Galilea ne bo pridobila le Evropa, temveč cel
svet. V vedno hitrejšem svetu, ki ga žene potreba po premikanju ljudi in blaga ter po
prihrankih denarja in resursov, bo sistem Galileo zelo dobrodošla pridobitev, hkrati pa
eden izmed najbolj pomembnih tehnoloških napredkov v prihajajočih letih. Dodati pa je
potrebno, da z vsakim zaostankom pri implementaciji sistem izgublja konkurenčno
prednost in potencialni tržni delež, torej lahko trdimo tudi, da je v interesu EU, da do
popolne operabilnosti sistema Galileo ne pride več do večjih zastojev.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 54
7 LITERATURA IN VIRI
[1] Agriculture and Fisheries b.d., European Space Agency & European Commission.
Dosegljivo na:
<http://ec.europa.eu/ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_app
lication_agriculture_fisheries_en.pdf> [21.07.2010]
[2] Aviation b.d., European Space Agency & European Commission. Dosegljivo na:
http://ec.europa.eu/ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_appli
cation_aviation_en.pdf [21.07.2010]
[3] Butsch, F 2007, Galileo, DFS Gmbh, Nairobi.
[4] Dorsey, AJ, Marquis, WA, Fyfe, PM, Kaplan, ED & Wiederholt, LF 2006, 'GPS
System Segments', v Kaplan, ED & Hegarty, CJ (ur.), Understanding GPS:
principles and applications, Artech House, Boston.
[5] Egnos Portal 2010. Dosegljivo na: < http://egnos-portal.eu/> [27.07.2010]
[6] ESA Images Galileo. Dosegljivo na: <http://www.esa.int/esa-
mmg/mmg.pl?b=b&type=I&mission=Galileo> [11.08.2010]
[7] European Commission 2010, Communication From The Commission To The
Council, The European Parliament, The European Parliament, The European
Economic And Social Committee And The Committee Of The Regions – Action Plan
on Global Navigation Satellite System (GNSS) Applications, European
Commission, Bruselj.
[8] Falcone, M, Erhard, P & Hein, GW 2006, 'GALILEO', v Kaplan, ED & Hegarty,
CJ (ur.), Understanding GPS: principles and applications, Artech House, Boston.
[9] Feairheller, S & Clark, R 2006, 'Other Satellite Navigation Systems', v Kaplan, ED
& Hegarty, CJ (ur.), Understanding GPS: principles and applications, Artech
House, Boston.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 55
[10] Galileo Applications 2010. Dosegljivo na:
<http://ec.europa.eu/enterprise/policies/satnav/galileo/applications/index_en.htm>
[26.07.2010]
[11] Galileo Navigation 2010, European Space Agency. Dostopno na:
<http://www.esa.int/esaNA/galileo.html> [25.7.2010]
[12] Galileo Programme 2010. Dosegljivo na:
<http://ec.europa.eu/enterprise/policies/satnav/galileo/applications/index_en.htm>
[26.07.2010]
[13] GIOVE 2010, European Space Agency. Dostopno na: <http://www.giove.esa.int/>
[25.7.2010]
[14] GLONASS constellation status 2010, Federal Space Agency Information-Anaytics
Centre. Dosegljivo na: <http://www.glonass-
ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=202:20:862908654375874::NO> [11.08.2010]
[15] GNSS Applications 2010, EU Publication Office, Bruselj.
[16] 'GPS, Galileo, QZSS Fills the Program Updates Panel' 2009, v ION GNSS 2009
Show Daily, The Sattelite Division of The Institute of Navigation.
[17] Groves, PD 2008, Principles of GNSS, inertial, and multi-sensor integrated
navigation systems, Artech House, Boston.
[18] Hofmann-Wellenhof, B, Lichtenegger, H & Wasle, E 2008, GNSS – global
navigation satellite systems: GPS, GLONASS, Galileo and more, Springer, Wien.
[19] House of Commons Transport Committee 2007, Galileo: Recent Developments,
House of Commons, London.
[20] How the Sextant Works b.d.. Dosegljivo na:
http://www.clipperlight.com/howusesextant.html [11.08.2010]
[21] Hyperbolic Navigation System b.d., Access Science. Dostopno na:
<http://www.accessscience.com/abstract.aspx?id=332200&referURL=http://www.a
ccessscience.com/content.aspx%3fid%3d332200> [25.7.2010]
[22] Komisija Evropskih skupnosti 2001, Bela knjiga – Evropska prometna politika za
2010: čas za odločitev, Bruselj.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 56
[23] Leuthold, S 2010. OHB and SSTL selected for the construction of 14 Galileo
navigation satellites. Dosegljivo na: http://www.ohb-system.de/archive-2009-
details/items/ohb-and-sstl-selected-for-the-construction-of-14-galileo-navigation-
satellites.html [12.08.2010]
[24] Lindstrom, G, Gasparini, G 2003, The Galileo Sattelite System and its Security
Implications, The European Union Institute for Security Studies, Pariz.
[25] Maritime b.d., European Space Agency & European Commission. Dosegljivo na: <
http://ec.europa.eu/ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_appli
cation_maritime_en.pdf> [21.07.2010]
[26] NIST GPS Data Archive 2010. Dosegljivo na:
<http://www.nist.gov/physlab/div847/grp40/gpsarchive.cfm> [11.08.2010]
[27] Prasad, R & Ruggieri, M 2005, Applied Sattelite Navigation Using GPS, GALILEO
and Augmentation Systems, Artech House, Boston.
[28] Proc, J 2007, OMEGA. Dostopno na:
<http://www.jproc.ca/hyperbolic/omega.html> [25.7.2010]
[29] Public Transport b.d., European Space Agency & European Commission.
Dosegljivo na:
<http://ec.europa.eu/ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_ap
plication_public_transport_en.pdf> [21.07.2010]
[30] Rail Applications b.d., European Space Agency & European Commission.
Dosegljivo na:
<http://ec.europa.eu/ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_ap
plication_rail_en.pdf> [21.07.2010]
[31] Road Applications b.d., European Space Agency & European Commission.
Dosegljivo na:
<http://ec.europa.eu/ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_ap
plication_road_en.pdf> [21.07.2010]
[32] Schlossberg, B 2005, KAL 007 Revisited. Dostopno na:
<http://www.airliners.net/aviation-articles/read.main?id=72> [26.7.2010]
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 57
[33] Schmidt, M, Giorgi, L, Chevreuil, M, Paulin, S, Turvey, S & Hartmann, M 2005,
Galileo – Impacts on road transport, Institute for Prospective Technological
Studies, Španija.
[34] The Galilei Project – Galileo Design Consolidation 2003, European Commission.
[35] The USA’s GPS-III Satellites 2010, Defense Industry Daily. Dosegljivo na:
<http://www.defenseindustrydaily.com/The-USAs-GPS-III-Satellites-04900/>
[11.08.2010]
[36] Verhoef, P 2008, European GNSS Programmes Galileo and EGNOS, European
Commission, Pasadena.
[37] Why Galileo? 2010, Dostopno na:
http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/why/index_en.htm [27.7.2010]
[38] Wilson, A 2006, The First Galileo Satellites, Galileo In-Orbit Validation Element,
European Space agency Publications Division, Noordwijk.
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 58
8 PRILOGE
8.1 Seznam slik
Stran
Slika 2.1: Sekstant………………………………………………………………………….. 4
Slika 2.2: Splošna arhitektura sistema za satelitsko navigacijo……………………………. 7
Slika 2.3: Možne pozicije glede na razdaljo od satelita do sprejemnika z oziroma na
število sprejetih signalov…………………………………………………………………… 10
Slika 3.1: Logotip projekta Galileo………………………………………………………… 11
Slika 3.2: Raketa Soyuz z GIOVE-B satelitom trenutke pred vzletom…………………….. 16
Slika 3.3: Artistični prikaz satelita GIOVE-A v orbiti……………………………………... 17
Slika 3.4: Satelit GIOVE-B v razvojnem centru na Nizozemskem………………………... 18
Slika 3.5: Artistični prikaz satelitov Galileo v orbiti…….…………………………………. 19
Slika 3.6: Arhitektura sistema Galileo……………………………………………………... 20
Slika 3.7: Prikaz načrtovane konstelacije Galileo okoli Zemlje…………………………… 20
Slika 3.8: Artistični prikaz satelita Galileo………………………………………………… 21
Slika 3.9: Načrtovana arhitektura celotnega sistema Galileo………………………………. 22
Slika 4.1: Logotip projekta EGNOS……………………………………………………….. 36
Slika 4.2: Osnovna konstelacija GPS satelitov…………………………………………… 41
Slika 4.3: Risba GPS satelita tretje generacije……………………………………………... 42
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 59
8.2 Seznam tabel
Stran
Tabela 3.1: Načrtovani parametri sistema Galileo………………………………….. 23
Tabela 3.2: Stroški sistema Galileo od začetka do operativnosti…………………... 35
Tabela 4.1: Standardne napake sistema GPS pri pozicioniranju in sporočanju časa… 39
Tabela 4.2: Razvojne faze satelitov GPS…………………………………………….. 41
8.3 Naslov študentke
Tina Cvahte
Cesta na Ostrožno 78
3000 Celje
8.4 Kratek življenjepis (Europass)
Europass življenjepis
Osebni podatki
Priimek / Ime Cvahte Tina
Naslov Cesta na Ostrožno 78 SLO- 3000 Celje Slovenija
Prenosni telefon 031623722
E-pošta [email protected]
Datum rojstva 18/01/1986
Spol Ženski
Delovne izkušnje
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 60
Obdobje 01/07/2009 →
Zaposlitev ali delovno mesto Administrativna pomočnica, projektna tajnica ipd.
Glavne naloge in pristojnosti Organiziranje prevozov, oblikovanje spletne strani in reklamnega materiala, kontakt s strankami, terenske predstavitve.
Naziv in naslov delodajalca Orca Jaka Cvahte s.p. Cesta na Ostrožno 78, 3000 Celje (Slovenija)
Obdobje 12/2008 - 12/2008
Zaposlitev ali delovno mesto Pomočnica pri inventuri
Glavne naloge in pristojnosti Pomoč pri inventuri in popisu materiala.
Naziv in naslov delodajalca Vigrad d.o.o. Celje (Slovenija)
Obdobje 04/2007 - 04/2007
Zaposlitev ali delovno mesto Oblikovalka
Glavne naloge in pristojnosti Oblikovanje nalepke za izdelek v maloprodaji.
Naziv in naslov delodajalca Kamini Kočevar d.o.o. Šempeter v Savinjski dolini (Slovenija)
Obdobje 06/2007 - 07/2007
Zaposlitev ali delovno mesto Prevajalka
Glavne naloge in pristojnosti Prevajanje dokumentov iz angleškega jezika v slovenskega in obratno.
Naziv in naslov delodajalca Karate Zveza Slovenije (Slovenija)
Obdobje 04/2006 - 09/2006
Zaposlitev ali delovno mesto Administrativna pomočnica, projektna tajnica ipd.
Glavne naloge in pristojnosti Administrativna dela, terensko delo, prodaja asortimana podjetja (pnevmatike in ostali avtomobilski deli), delo s strankami.
Naziv in naslov delodajalca Avto Moto Plus d.o.o. Ljubljana (Slovenija)
Obdobje 01/2004 - 09/2007
Zaposlitev ali delovno mesto Promotorka
Glavne naloge in pristojnosti Promocije in degustacije prehrambenih izdelkov v večjih trgovinah.
Naziv in naslov delodajalca Tobačna Grosist d.d. Ljubljana (Slovenija)
Izobraževanje in usposabljanje
Obdobje 10/2007 →
Naziv izobrazbe in/ali pridobljene poklicne kvalifikacije
Diplomirana inženirka prometa
Glavni predmeti/pridobljeno znanje in kompetence
Strokovne naloge na področju prometa.
Naziv in status ustanove, ki je podelila diplomo, spričevalo ali certifikat
Fakulteta za gradbeništvo UM Maribor (Slovenija)
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 61
Stopnja izobrazbe po nacionalni ali mednarodni klasifikacijski lestvici
ISCED 5
Obdobje 10/2006 →
Naziv izobrazbe in/ali pridobljene poklicne kvalifikacije
Diplomirana inženirka logistike (UN)
Glavni predmeti/pridobljeno znanje in kompetence
Sposobnost za smiselno in realno reševanje konkretnih delovnih problemov na področju logističnih sistemov.
Naziv in status ustanove, ki je podelila diplomo, spričevalo ali certifikat
Fakulteta za logistiko UM Celje (Slovenija)
Stopnja izobrazbe po nacionalni ali mednarodni klasifikacijski lestvici
ISCED 5
Obdobje 01/09/2000 - 31/08/2004
Naziv izobrazbe in/ali pridobljene poklicne kvalifikacije
Gimnazijski maturant
Naziv in status ustanove, ki je podelila diplomo, spričevalo ali certifikat
I. gimnazija v Celju Celje (Slovenija)
Stopnja izobrazbe po nacionalni ali mednarodni klasifikacijski lestvici
ISCED 3
Obdobje 01/09/1992 - 31/08/2000
Naziv izobrazbe in/ali pridobljene poklicne kvalifikacije
Končana osnovna šola
Naziv in status ustanove, ki je podelila diplomo, spričevalo ali certifikat
Osnovna šola Lava Celje (Slovenija)
Stopnja izobrazbe po nacionalni ali mednarodni klasifikacijski lestvici
ISCED 2
Znanja in kompetence
Materni jezik(i) slovenščina
Drugi jezik(i)
Samoocenjevanje Razumevanje Govorjenje Pisanje
Evropska raven (*) Slušno razumevanje Bralno razumevanje Govorno sporazumevanje
Govorno sporočanje
angleščina C2 Usposobljeni uporabnik
C2 Usposobljeni uporabnik
C2 Usposobljeni uporabnik
C2 Usposobljeni uporabnik
C2 Usposobljeni uporabnik
francoščina B1 Samostojni uporabnik
B1 Samostojni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
nemščina A2 Osnovni uporabnik
B1 Samostojni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
španščina / kastiljščina A2 Osnovni uporabnik
B1 Samostojni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
A2 Osnovni uporabnik
(*) Skupni evropski referenčni okvir za jezike
Računalniška znanja in kompetence Okolje Windows, Ms Office (Word, Excel, Power Point, Outlook, Publisher), internet, osnove Adobe Photoshop, osnove jezika html, AutoCad
Evropski satelitsko-navigacijski sistem in možnosti uporabe v prometu Stran 62
Umetniška znanja in kompetence Sposobnost računalniškega oblikovanja, osnove risanja in slikanja ter plastičnega modeliranja.
Vozniško dovoljenje A, B