ESA verschuift zesde satelliet Galileo naar correcte positie

De Europese ruimtevaartorganisatie ESA heeft de zesde satelliet voor het navigatiesysteem Galileo na correctie in zijn juiste positie gebracht. Hiermee zijn zowel de vijfde als de zesde satelliet gereed voor testen van de navigatie-payloads.

De vijfde en zesde satelliet voor Galileo werden in augustus vorig jaar gelanceerd en kwamen toen door een technisch mankement in een baan om de aarde met maximale hoogte van 25.900km en minimale hoogte van 13.713km boven het aardoppervlak terecht. Dat laatste was te laag voor de sensor aan boord en de navigatie-antennes konden daardoor niet op de juiste positie gezet worden.

Vanaf november tot en met februari voerde ESA een reeks manoeuvres uit om de banen op het laagste punt 3500km hoger te krijgen en ze meer circulair te krijgen. De vijfde satelliet kwam snel naar zijn correcte positie maar de zesde bleek weerbarstiger. Ook die is nu op de goede plek, meldt ESA, gespiegeld aan de positie van de vijfde, aan de andere kant van de aarde.

Daarmee kan het testwerk van de kunstmaan van start gaan: een antenne met een diameter van 20m gaat de sterkte van het signaal op hoge resolutie meten. Bij de vijfde satelliet is die test met succes afgerond. Op basis van de uitkomst van verder testwerk gaat de Europese Commissie besluiten of Galileo ingezet kan worden voor de eerste navigatie- en search & rescue-missies. Op 27 maart wordt het volgende duo satellieten gelanceerd.

Reacties (53)

een antenne met een diameter van 20nm gaat de sterkte van het signaal op hoge resolutie meten

20nm? Dat is dunner dan een menselijk haar. Wat is de reden hiervoor?

Eigenlijk is het 20 meter. Uit het artikel:

A 20 m-diameter antenna will study the strength and shape of the navigation signals at high resolution.

Lijkt me een heel stuk logischer als je op hoge resolutie wil gaan meten

Nah, moet zeggen dat ik 20m nogal groot vind.
Dat betekend dat er 10m verschil kan zitten in het ontvangen signaal, dat is vrij veel voor een gps-ish systeem.

Waarom:
GPS/Galileo locatie werkt op de afstand tussen jou en de satteliet, gemeten door de vertraging in het signaal en de lichtsnelheid.
Een paraboolschotel die recht omhoog gericht staat is aan de rand een 10m hoger dan onderin.
Dus het signaal van de satteliet kan tot 10m verschil in zitten op basis van de plaats waar het signaal de 20m schotel raakt.
En door de manier waarop dit werkt is dit ook afwijking in de nauwkeurigheid.

Dit is te compenseren, maar het is vaak makkelijker om de afwijking uberhaupt niet te hebben.
Zie hieronder, klopt niet.

De reden voor de grote schotel is dan ook niet voor de nauwkeurigheid maar de signaal/ruis verhouding welke bij dergelijke systemen dramatisch laag is ('weinig' vermogen, want moet uit zonneenergie komen, wat over de compete aardbol verzonden wordt is heel weinig vermogen / m2).

[Reactie gewijzigd door SA007 op 13 maart 2015 15:31]

Is dat wel zo?!?

Een parabool antenne is (het woord zegt 't al) niet rond, maar parabolisch van vorm. Als ik het engelse wikipedia lemma er op na lees is de essentie van een paraboolantenne dat de lengte van het pad voor elke invallende straal evenlang is. Dat zou betekenen dat het oplossend vermogen of de nauwkeurigheid dus niet te lijden heeft onder de afmetingen van de antenne.

Parabolic antennas are based on the geometrical property of the paraboloid that the paths FP1Q1, FP2Q2, FP3Q3 are all the same length. So a spherical wavefront emitted by a feed antenna at the dish's focus F will be reflected into an outgoing plane wave L travelling parallel to the dish's axis VF.

http://en.wikipedia.org/wiki/Parabolic_antenna

+2 voor de correcte wiskunde. Een parabool heeft dezelfde lengte voor inkomende parallele stralen gemeten tot het brandpunt. Daarom zie je ook altijd zo'n ontvanger op een arm gemonteerd, die ergens midden voor de schotel hangt. Die ontvanger hangt dan precies in het brandpunt. Alls stralen komen daar dan in fase samen. Alle pieken van de golven vallen samen, en ook alle dalen.

Bijkomend voordeel: van andere golven uit andere richtingen vallen sommige pieken samen met sommige dalen, waardoor de bronnen uit andere richtingen dus juist verzwakt worden. Op deze manier zorgt interferentie er dus voor dat je met een paraboolantenne selectief naar 1 bepaalde richting kunt luisteren.

Ze hoeven natuurlijk niet in fase samen te komen. Binnenkomende signalen kunnen bijv. een verschillende golflengte hebben en dan zijn ze sowieso niet in fase.

-1 voor de foute optica (geen mod uiteraard). Door de parabolische vorm heb je geen sferische aberatie, en dat komt je resolutie ten goede. Maar met een grotere spiegel heb je wel degelijk een beter oplossend vermogen als de vormnauwkeurigheid voldoende is. Dat is de diffractie limiet.
Overigens is in dit geval het oplossend vermogen niet belangrijk en is de grootte alleen van belang om meer signaal op te vangen. GPS werkt op timing van signalen, niet op afbeelden, en dan is de gelijke pad lengte van een parabool spiegel inderdaad van belang.

[Reactie gewijzigd door Sir Isaac op 13 maart 2015 17:32]

Sferische abberatie speelt toch alleen bij optica? Dit gaat toch over antennes, niet over optica?

Hmm, inderdaad, nog niet op die manier naar gekeken, maar verassend zinnig.

Dan is in theorie inderdaad elk deel van je signaal evenlang onderweg, dan houdt je alleen nog de fysieke afwijkingen van de schotel over, en dat is millimeters ipv meters.

Nah, moet zeggen dat ik 20m nogal groot vind.
Dat betekend dat er 10m verschil kan zitten in het ontvangen signaal, dat is vrij veel voor een gps-ish systeem.

Verkeerde richting. De 20 meter diameter van de antenne is haaks op het signaal gemeten: ---> |

De nauwkeurigheid van alle GPS systemen is echter volledig gebaseerd op de tijd die het signaal onderweg (beter gezegd: de tijd die 4 signalen van 4 satellieten onderweg zijn). Dit is dus een meting in de lengte-richting van het signaal.

Stel even dat de sateliet recht boven je hoofd overkomt. Dan moet de schotel dus plat liggen, en de nauwkeurigheid is dan hoe hoog je precies de schotel boven zeenivo hebt opgehangen. Met moderne laser-landmeetapparatuur kun je dat tot op de centimeter bepalen. De fout is dus makkelijk 2000x kleiner dan de gesuggereerde 20 meter.

Is een typefout, in de bron staat 20m.

Denk eens goed na, een 20 meter grote antenne ?

Wanneer je dit plaatje bekijkt zie je dat de antenne de kortste kant van de sat beslaat:
http://www.esa.int/spacei...n_orbit_artist_impression
Dat zou betekenen dat de raket + sat een diameter hebben groter dan 20 meter.
Denk het ffe niet.......

De antenne (array) is ongeveer 1 a 2 meter groot met vele kleine modules van rond de 20CM.

Satellite mass: 675 kg
Satellite body dimensions: 2.7 m × 1.2 m × 1.1 m
Span of solar arrays: 18.7 m

[Reactie gewijzigd door trm0001 op 13 maart 2015 17:56]

Dit gaat natuurlijk over een antenne op de grond om de signalen van de satellieten op te vangen...

Dus ja na goed nadenken is een 20m antenne nog steeds niet vreemd als je de sterkte van het signaal op hoge resolutie wilt gaan meten.

In het bron artikel wel maar in de tweakers nieuws tekst leek het om de sat zelf te gaan die in eerste instantie op 20nm stond. Dat werd in de reacties gecorrigeerd naar 20 meter en is uiteindelijk helemaal verwijderd uit het nieuwsbericht.

Volgens mij gaat dit ganse project één grote flop worden.

Oorspronkelijk zou dit systeem in 2008 reeds volledig operationeel moeten zijn geweest.
Maar interne ruzies binnen de EU en het kostenplaatje hebben er anders over beslist.
Het zal een prestigeproject worden, ongeacht wat de kosten zijn, maar zal weinig succes opleveren.

Het zou ook een volledig Europees systeem worden, zonder niet-Europese hulp, om de onafhankelijkheid van Europa te bewijzen.

Maar:
Het heeft Rusland nodig om mee te helpen met de lanceringen, India voor de software, China voor hardware, ....
Daarenboven behoudt de US nog steeds een achterpoortje om in geval van een wereldoorlog Galileo te kunnen ontregelen wat nauwkeurigheid betreft.
De extreme nauwkeurigheid van het systeem zal niet gratis zijn zoals gps, maar werken volgens een abonnementsformule. Hoe ze dat gaan doen, weet de EU nog niet.
Tegen de tijd dat de laatste satelliet de ruimte ingestuurd wordt (2020), zullen de eerste satelieten het einde van hun levensduur bereiken.

FLOP, FLOP, FLOP

Het kan natuurlijk ook zo zijn dat de EU dit kosteloos aan gaat bieden. Mogelijk licentie vorm zoals dat bij GPS het geval is. Om te mogen en kunnen gebruiken.

Anders zullen ze nooit gebruikers op het platform krijgen. Mensen willen toch zo min mogelijk kosten hebben. Aanschaf van een apparaat op licentie basis zijn een malige kosten..

Levensduur?? Oudste nog in gebruik zijnde GPS satelliet is ook al 25 jaar..
Nieuwste Galileo satelliet is pas 4 jaar oud.. in 2020 is deze net 11.. kan dan dus ook nog wel even mee..

de USA heeft in 2014 4 satellieten met pensioen gestuurd en al 1 in 2015
de USA heeft in 2014 4 nieuwe satalieten de lucht in gestuurd..

Dat zal niet anders worden met Galileo sataliet met pensioen nieuwe satelliet de lucht in..

Op dit moment zijn er al wel 31 GPS satellieten boven ons hoofd.

BTW 27e gaan er nog 2 de lucht in De nederlandse satelliet zal ergens in 2016 de lucht in gaan.

[Reactie gewijzigd door To_Tall op 13 maart 2015 20:37]

Ik vraag me dan af: met hoeveel tijd is de levensduur van deze sats korter geworden doordat ze zo met ze hebben moeten manoeuvreren? Dat kost natuurlijk veel brandstof, en dat is meestal de beperkende factor voor de levensduur (je moet af en toe corrigeren om in je juiste baan te blijven).

Het precieze antwoord hierop weet ik niet. Wat ik wel weet is dat satellieten altijd meer brandstof mee krijgen dan wat ze strikt gesproken nodig hebben voor hun missie, juist om onvoorziene problemen aan te kunnen waarbij extra manoeuvres nodig zijn. Probleem hier is dat de afwijking van de baan zo groot is dat ie niet volledig gecorrigeerd kan worden zonder alle beschikbare brandstof te verbruiken, waardoor de satelliet gelijk einde levensduur zou zijn. Vandaar dat de baan nu wel verbeterd is maar nog steeds niet wat ie zou moeten zijn. Hoe bruikbaar de satellieten in deze verbeterde baan werkelijk zullen zijn moeten de tests uitwijzen.

Geld dit voor iedereen die met GPS werkt? (telefoon, navigatie etc). Of is het speciaal voor een speciaal programma/service gemaakt?

GPS is een ander systeem, dus er zullen ontvanger moeten komen die ook Galileo ondersteunen.

Er is een kans dat dat met een update kan, GPS is niet het enige systeem:
Rusland: GLONASS
EU: Galileo
China: Beidu
India: IRNSS

De meeste ontvangers voor proffesioneel gebruik kunnen al enige tijd gebruik maken van Galileo, dit dan wel in combinatie met GPS.

De meeste ontvangers die je nu koopt (inclusief die in je telefoon) werken al met GPS + Galileo + GLONASS.

"Navigatiesysteem Galileo"

eerste hit wiki:

Galileo is het niet-militaire wereldwijde satellietnavigatiesysteem (GNSS) dat gebouwd wordt door de Europese Unie (EU) in samenwerking met de Europese Ruimtevaartorganisatie, ESA. Het Galileo-project is het grootste Europese ruimtevaartproject aller tijden. Galileo wordt het eerste civiele satellietnavigatiesysteem; dit ter onderscheiding van de huidige wereldwijde militaire systemen, te weten het Amerikaanse global positioning system (gps), het Chinese Beidou en het Russische GLONASS.

Het niet-militair gedeelte is hier belangrijk. GPS is een militair systeem dat zomaar kan worden uitgezet door de Amerikanen voor strategische doeleinden. De EU wil met (het civiele) Galileo ervoor zorgen dat er altijd navigatie beschikbaar blijft.

Je bedoeld uitzetten voor niet militaire taken

GPS blijft beschikbaar in dat gebied voor militaire eenheden.. Anders zullen zij ook verdwalen.. of raketten zeker niet raak zijn op de bedoelde doelen

Ik denk dat Galileo ook uitgezet kan worden als een bondgenoot dat nodig acht om in een gebeid te kunnen opereren.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Galileo_%28navigatiesysteem%29

Een ander voordeel van Galileo tov het Amerikaanse GPS is dat er een beperkte mogelijkheid is om een gevonden locatie van een ontvanger, terug te sturen als hulpmiddel bij search and rescue operaties, iets wat met GPS niet kan, omdat die satellieten de benodigde extra transponder simpelweg niet aan boord hebben.

Ook is het gratis Galileo signaal 1m nauwkeurig, waar dit voor GPS grofweg 4 meter is. En tegen betaling is er 20cm mogelijk bij Galileo, dat is voor zakelijke toepassingen alweer een stuk interessanter dan GPS, waar dat enkel mogelijk is met dure RTK apparatuur, en dan meteen <5cm zijn. De 20cm variant is voor bijvoorbeeld agrariërs meer dan zat, ik verwacht dan ook dat op dat vlak het gebruik van dit soort plaatsbepaling een grote vlucht zal nemen.

Hoe lang eigenlijk nog totdat het systeem opgensteld wordt voor het publiek? De (beloofde) voordelen t.o.v. GPS liegen er immers niet om. Een fix (zonder A-GPS achtige data) in secondes, minder energievebruik, en bovenal: millimeterprecizie.

Ben benieuwd hoe nauwkeurig dit gaat worden

Galileo mikt op hele hoge nauwkeurigeid, ordegrote millimeters.
GPS is overigens met gemak ook op een decimeter nauwkeurig.

Maar dat is voor hele dure ontvangers, dat zal je niet in je telefoon halen.
Heb je een hele goede clock voor nodig, betere en meer antenne's, etc.

Akkerbouwers maken veel gebruik van het RTK-GPS systeem voor automatische besturing op het land. Hiermee halen ze nauwkeurigheden van rond de 2cm.

Ik woon op het platteland tussen akkerbouwers maar heb nooit nog automatische besturing met GPS gezien, is je stelling dat het "veel"wordt toegepast niet enigszins overdreven ?

[Reactie gewijzigd door (id)init op 13 maart 2015 15:25]

Mijn vader en een aantal andere boeren die ik ken gebruiken het, misschien is mijn beeld daardoor vervormd.
Meestal kun je het systeem herkennen doordat er een rond kastje op het dak van de tractor (of andere zelfrijdende machine) zit

Klopt wel dat het in de landbouw gebruikt wordt. In welke mate het gebruikt wordt heb ik geen idee van. Ben daar niet in thuis.
Er zijn ook zoutstrooiers die doormiddel van gps en vooraf geprogrammeerde route precies aangeeft waar je heen moet wanneer je moet afslaan en ook als je van de route af bent. handig als je de route niet goed kent.

Ga er maar vanuit dat over een tijd de gehele akkerbouw met autonome tractors gedaan kan worden. Kan de boer vanuit zijn huis heerlijke alle robots bedienen.

Veel zaken zullen binnenkort autonoom worden. Tractors, vrachtwagens, taxi's, normale personen auto's en ga zo maar door.

Niet alleen in de landbouw, ook grondwerken wordt het steeds couranter: ipv piketjes zetten, gewoon inladen in de graafmachine en die doet de rest...
Geen landmeter meer nodig!

Ordegrootte millimeters is absoluut onmogelijk met GPS achtige systemen, de hoogste nauwkeurigheid haalbaar via satellieten is ongeveer 10 meter. Verstoringen door de atmosfeer gooien teveel roet in het eten.

Er zijn wel assisted systemen mogelijk welke op de bouw gebruikt worden, maar praktisch is dit zeker niet.

In de toekomst zal een GPS signaal waarschijnlijk ook niet meer uit de ruimte komen, maar gewoon vanaf beacons op aarde. De voordelen hiervan zijn dat het zendvermogen hoger is, waardoor jamming minder makkelijk is en het gebruikt kan worden in gebouwen. De nauwkeurigheid hiervan gaat ook een stuk hoger zijn, waardoor centimeter precisie met een simpele ontvanger als je telefoon wel mogelijk gaat zijn.

Het is ook nog eens een stuk goedkoper aan te leggen dan dure satellieten in de ruimte te schieten, omdat je met dit systeem maar 1 nauwkeurige atoomklok nodig hebt. Het nauwkeurige kloksignaal verstuur je door het glasvezelnetwerk dmv lasers.

Hoe ik dit allemaal weet? Ik ga wellicht promoveren op dit onderzoek per september met als doel om een veldtest te doen op snelweg in Nederland. Zulke nauwkeurige navigatie is vooral als ondersteuning voor zelfrijdende auto's natuurlijk fantastisch, waar nu nog geen onderscheid gemaakt kan worden tussen linker of rechter weghelft.

Beacons op de aarde gaat nooit marcheren door de aardkromming... Denk niet dat je voor jouw super nauwkeurige gps wil gaan bouncen met uw radiosignaal:-)

Niet zo maar wat roepen!
Loran-C en andere pre-GPS systemen werken al langer met bakens op aarde.

Volgens mij zijn dat soort beacons er al die ondersteuning bieden aan het GPS-systeem: DGPS. Dit soort bakens zendt uit op diverse frequenties, o.a. rond 439 MHz.

Vergeet ook even niet dat gps voor een aantal jaren geleden opzettelijk onnauwkeurig werd gehouden voor civiel gebruik.
Deze afwijking werd later bijgesteld omdat men ( jan soldaat ) steeds meer naar civiele apparatuur greep.

Er wordt gebruik gemaakt van 2 signalen. 1 daarvan is voor civiele toepassingen. Militaire ontvangers maken ook gebruik van een p-code wat zorgt voor betere precisie. Die p code is later versleuteld om het voor civiele apparaten die wel gebruik maakte van de p-code onmogelijk te maken deze nog te kunnen gebruiken.
Ook werd er gebruik gemaakt van "selective availability" dit zorgt voor een afwijking waardoor nauwkeurigheid nog minder wordt. Dit is ondertussen alweer uitgezet. Nieuwere satellieten hebben geen selective availability meer.

[Reactie gewijzigd door Toet3r op 13 maart 2015 19:45]

Correctie: er word beweerd dat nieuwe sattelieten geen selective availability meer hebben. Maar daar GPS een militair systeem is, is het onmogelijk om dit onafhankelijk te laten vaststellen.

Ik heb ervaring met dit soort dure ontvangers. Ook met al die extra gadgets is de beperkende factor vooral : tijd. Na een aantal minuten zit je pas op je maximale nauwkeurigheid.

Zelfs met lokale GPS-zendmasten kom je in der praktijk niet verder dan 5 a 10 cm na X minuten en dat is voor sommige toepassingen simpelweg niet goed genoeg.

Met een goeie survey gps zit je anders na enkele seconden al op <2 cm nauwkeurigheid hoor!
Wel met RTK natuurlijk, wat zowel in Vlaanderen (Flepos) en Wallonie (walcors) gratis is, maar waar jullie in NL voor moeten betalen :-).

Veel hangt natuurlijk af van aantal en positie satelieten, weersomstandigheden, ... Als uw ontvanger bijv een recente trimble r6 is, dan combineert hij glonass, gps,... Schitterend maar duur spul.

Volgens mij is het meer een kwestie van consistent tot op millimeters en nauwkeurig tot op centimeters. De baan van zo'n satelliet is bepaald niet perfect rond, want de aarde zelf is dat ook niet. Maar je verschuift de Himalaya niet zomaar. Die banen zijn dus wel vrij consistent hetzelfde.

Het gevolg is dat als je 1 plek 2 keer meet, zelfs met weken tussenpauze, dat je dan hetzelfde resultaat krijgt (binnen 1 cm), maar die twee zijn dus niet noodzakelijk ook correct binnen 1 cm.

De banen van GPS satelieten zijn niet constant hetzelfde, ze verlopen continu.
Daarom duurt het ook even voordat je een fix hebt.
http://www.n2yo.com/?s=40...1|20452|20302|15039|11783

Ben ik de enige die bij dit bericht KSP flashbacks krijgt?

Nee, ik moest meteen aan deze video denken: https://www.youtube.com/watch?v=Z3FHOQFVV0k
Hier zie je hoe Scott Manley drie satelieten in geosync brengt. Geweldig.

4 words banned at NASA/ESA: it worked in ksp

[Reactie gewijzigd door mjz2c00l op 13 maart 2015 21:09]

En wat is het vijfde woord?

En omdat sommige mensen de grap niet snappen: http://xkcd.com/1244/

[Reactie gewijzigd door Jaap-Jan op 13 maart 2015 19:36]

typefoutje