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Mit dem erfolgreichen Start der beiden ersten Galileo-Satelliten am 21. Oktober 2011 beginnt der Aufbau eines eigenständigen europäischen Satellitennavigationssystems im Weltraum. Die russische Sojus-Rakete mit den Satelliten an Bord hob um 12.30 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana ab.
Bis 2020 sollen insgesamt 30 dieser Satelliten um die Erde kreisen und dabei präzise Daten für Positionsbestimmungen auf dem Boden liefern. Zuständig für die Steuerung und Überwachung der Satelliten ist das Galileo-Kontrollzentrum am Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen. Aufbau und Betrieb werden von der Europäischen Union finanziert.
Der Aufbau des Satellitennetzes im Weltraum geht im August 2012 weiter - dann werden erneut zwei Galileo-Satelliten gestartet. Mit den insgesamt vier Satelliten und ihren Signalen kann dann zum ersten Mal auch eine Ortung auf Basis der Galileo-Daten durchgeführt werden. Diese Phase dient der "In-Orbit Validation", das heisst, das Zusammenspiel von Satelliten und Bodeninfrastruktur muss sich bewähren.
Die Atomuhren und der Signalgenerator wurden bereits mit den Testsatelliten GIOVE A und B als weltraumtauglich qualifiziert. Das europäische Satellitensystem wird auch mit dem amerikanischen Satellitennavigationssystem GPS interoperabel sein - Empfänger auf der Erde können dann Signale beider Systeme zur Ortsbestimmung nutzen (Quelle: DLR, Oktober 2011).
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| Das Grundkonzept von Galileo und anderen Satellitennavigations-Systemen ist einfach: Es werden viele Satelliten mit hochpräzise Uhren im Weltall stationiert. Jeder Satellit strahlt gemeinsam mit den anderen sein persönliches Zeitsignal und seine genaue Position aus. Bodenstationen empfangen die Satellitensignale und leiten sie an Rechner weiter, welche aus der Kombination dieser Daten die exakte Position jedes Satelliten berechnen. Da die Lichtgeschwindigkeit bekannt ist, kann die Zeit, die das Signal bis zum Empfänger braucht, verwendet werden, um die Entfernung zum Satelliten zu berechnen. Galileos Zeit ist bis auf eine Nanosekunde genau. Die so errechneten Zeitstempel der Signale dienen zusätzlich zur Synchronisierung globaler elektronischer Transaktionen wie Interbanken-Geschäfte, Telekommunikations- und Stromversorgungsnetze. |
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Zur Positionsbestimmung braucht es mindesten vier Signale. 3 Signale werden zur Trilaterisation (Bestimmung der Längen- und Breitengrade sowie die Höhen der Nutzer) verwendet. Das 4. Signal wird zur Zeitabgleichung zwischen den hochpräzisen Uhren der Satelliten und den weniger genauen Uhren der Nutzer verwendet.
Die Galileo-Satelliten sind mit Atomuhrenausgerüstet. Die passive Wasserstoff-Maser-Uhr hat sich in den Tests als die stabilste Uhr erwiesen.
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Damit von jedem Punkt der Erde aus mindestens vier Signale empfangen werden können, müssen viele Satelliten im Welltall positioniert werden. Die voll funktionsfähige (FOC) Gesamtkonstellation wird aus 27 aktiven Satelliten bestehen. Zusätzliche 3 Satelliten dienen als Reserve. Die Galileo-Satelliten umkreisen die Erde in 23,222 km Höhe.9 (+1) Satelliten umkreisen die Erde in einem gemeinsamen Orbit. |
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Weitere 2 mal 9 (+1) Satelliten sind auf zwei weiteren Umlaufbahnen verteilt. Die drei Bahnebenen der Umflaufbahnen mit den insgesamt 27 (+3) Galileo-Satelliten sind durch 120 Längengrade getrennt. Der orbitale Neigungswinkel zum Äquator beträgt 56°.
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| Quelle:
Text ESA, 2011 |
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