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21.12.2016 | Informationssysteme | Schwerpunkt | Online-Artikel

Galileo-Satelliten treiben Digitalisierung voran

verfasst von: Andreas Burkert

3:30 Min. Lesedauer

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Seit Kurzem sind die ersten Galileo-Services verfügbar. Die Erwartungen an das hochpräzise, krisenfeste Satellitennavigationssystem sind hoch. Auch weil Logistik 4.0 und automatisiertes Fahren damit ein Stück näher rücken.

Das Vorhaben war von einer derart großen internationalen Bedeutung, als dass es ein Unternehmen allein nicht hätte stemmen konnte. Um endlich ein eigenes, unter ziviler Kontrolle stehendes, weltweites Satellitennavigations- und Ortungssystem betreiben zu können, mussten sich die wichtigsten europäischen Raumfahrtkonzerne wie EADS Astrium, Alcatel Alenia Space, Alcatel Espazio, Thales und Hispasat zusammenschließen. So wurde vor 16 Jahren das Unternehmen Galileo Industries gegründet, um nicht nur ein hochpräzises, sondern auch ein krisenfestes System zu installieren – fernab der beiden militärisch kontrollierten Systeme GPS (USA) und GLONASS (Russland).

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Grundprinzipien der Satellitennavigation

Der Begriff Satellitennavigation wird meist als eine Art Überbegriff verwendet, bezeichnet jedoch eigentlich zwei unterschiedliche Dinge: neben der Ortung, also dem Ermitteln der eigenen Position, mit Hilfe von Satellitentechnologie, bedeutet Navigation eine Hilfe bei der Fortbewegung hin zu einem bestimmten Ziel.

Heute umkreisen 18 Satelliten in 23.260 km Höhe auf drei Bahnebenen die Erde. In wenigen Jahren – vermutlich 2020 – dürfte die Galileo-Konstellation vollständig sein, sie wird dann 30 Satelliten umfassen. Doch bereits vor kurzem Tagen vermeldete der Vizepräsident der Europäischen Kommission, Maroš Šefčovič, dass das europäische Satellitennavigationssystem erste ausgewählte Dienste anbietet. Sozusagen rechtzeitig, um Entwicklungen wie hochgenaue Logistik oder aber das automatisierte Autofahren zu ermöglichen.

Echtzeitortung mit einer Genauigkeit im Meterbereich

"Mit dem Satellitennavigationssystem Galileo könnte in Kombination mit anderen Ortungsmethoden wie beispielsweise der Radartechnik, der elektronischen Seekarte oder dem Autopiloten eine automatisierte Bahnführung sowohl im Revier als auch beim An- und Ablegen von Schiffen nahezu fehlerlos möglich werden“, notieren die beiden Springer-Autoren Brigitte Klose und Heinz Klose in "Satelliten als Hilfsmittel der Analyse und Diagnose“.

Zwar konkurriert Galileo mit den beiden Systemen GPS und GLONASS, vor allem aber ergänzt es sie auch. "Europa hat großen Wert darauf gelegt, dass Galileo nicht gegen, sondern mit GPS arbeiten wird. Es basiert auf derselben Grundtechnologie wie GPS, ist kompatibel und bietet zusammen mit GPS eine wesentlich höhere Genauigkeit sowie erhöhte Ausfallsicherheit“, teilt die ESA (European Space Agency) mit.

"Der Nutzer wird also künftig in der Lage sein, mit noch zu entwickelnden Empfängern aus den Signalen aller empfangbaren Galileo-, GPS- und GLONASS-Satelliten in jeder beliebigen Kombination seine Position zu bestimmen (Interoperabilität). Mehr noch: Galileo ermöglicht eine Echtzeitortung mit einer Genauigkeit im Meterbereich, was bisher noch kein öffentlich zugängliches System angeboten hat.“

Welches sind die fünf Galileo-Dienste?

  • Der offene Dienst (Open Service, OS) resultiert aus einer Kombination offener Signale, die vom Nutzer gebührenfrei empfangen werden und – was die Genauigkeit der Standort- und Zeitbestimmung angeht – bisherige Angebote qualitativ übertreffen. Auf der Basis von OS werden kostenlose Dienste von allgemeinem Interesse zu Ortungs-, Navigations- und Zeitsynchronisationszwecken aufgebaut.
  • Der kommerzielle Dienst (Commercial Service, CS) bietet Zusatzinformationen für eine hochgenaue Positionsbestimmung und wird gebührenpflichtig sein sowie einer Zugangskontrolle unterliegen. Er ist für den professionellen Endanwender gedacht, wie beispielsweise in den Bereichen Vermessungswesen, Netzsynchronisation oder Flottenmanagement. Dieser Dienst umfasst ferner eine begrenzte Übertragungskapazität für Nachrichten von Servicezentren an Nutzer (in der Größenordnung von 500 Bits pro Sekunde). Neu ist: Gegenüber dem Nutzer werden Haftungsverpflichtungen eingegangen.
  • Der weltweit verfügbare sicherheitskritische Dienst (Safety of Life Service, SoL) soll Nutzergruppen offenstehen, bei denen die garantierte Genauigkeit ein wesentliches Merkmal darstellt. Das betrifft vor allem die Bereiche des Verkehrswesens (Luft- und Schifffahrt, Schienenverkehr). Für die Kontinuität dieses Dienstes wird eine Garantie gegeben. Die genauen Parameter und Nutzungsbedingungen werden derzeit definiert.
  • Der öffentliche regulierte Dienst (Public Regulated Service, PRS) ist zugriffsgeschützt, verschlüsselt und störresistent. Er wird von staatlichen Stellen genutzt, wie Polizei, Zoll und Sicherheitsorganen. Er dient hoheitlichen Aufgaben der EU-Staaten. Der PRS-Dienst muss ständig und unter allen Umständen in Betrieb sein, insbesondere in Krisensituationen. Ein wesentlicher Faktor für den PRS-Dienst ist die Signalstabilität, die den Dienst gegen Störsender und elektronische Täuschungen schützt.
  • Der Such- und Rettungsdienst (Search and Rescue, SAR) ermöglicht den Empfang von Notrufen von beliebigen Standorten auf der ganzen Erde praktisch in Echtzeit, die exakte Positionsbestimmung der Warnmeldungen auf wenige Meter anstelle der derzeitigen Genauigkeit von 5 km erlaubt. Er ermöglicht auch Rückmeldungen an den Geschädigten. Der Dienst unterstützt bereits vorhandene SAR-Systeme wie COSPAS-SARSAT.
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