Изпълнителният директор на Европейската агенция за ГНСС Карло дес Доридес: ЕВРОПЕЙСКАТА СИСТЕМА „ГАЛИЛЕО” Е СЪВМЕСТИМА С ВСИЧКИ ГНСС

Петък, 10 Ноември 2017

Вие работите за „Галилео” от началото на програмата, как се е променила през тези 13 години? Успяхте ли да постигнете поставените през 2004 г. цели или?

С известно прогнозиране, преди 20 години ЕС призна необходимостта от европейска система за сателитна навигация. През годините ЕС успешно стартира и въведе в действие EGNOS и в края на миналата година ЕС пусна първите услуги „Галилео”. Обявяването на първите услуги е първата стъпка към пълната оперативна способност, която ще настъпи, когато системата от сателитите от „Галилео” бъде развита напълно през 2020 г. Между обявяването на първоначалните услуги и пълната оперативна способност ще бъдат добавени допълнителни спътници и нови услуги ще бъдат добавяни.

С други думи, услугата, която е най-важна за геодезията и картографската общност – отворената услуга Galileo Open Service – вече може да се ползва и дава добавена стойност на крайните потребители. Смятам, че настъпва истинската промяна на пазара на ГНСС, където нарастващото търсене на точна информация за местоположението – в съчетание с продължаващото развитие на технологията ГНСС – разширява днешния пазар на ГНСС, който е по-голям от всякога. ГНСС сега е повсеместна технология, която заедно с други технологии се използва от все по-голям брой приложения и услуги. Според най-актуалния доклад за развитието на пазара, очаква се той да нарасне от 5,8 милиарда устройства през 2017 г. На около 8 милиарда до 2020 г. Освен това се очаква пазарът на ГНСС надолу по веригата да генерира над 70 милиарда евро годишно. Когато се включат и приходите от услуги с добавена стойност, тази сума може да се удвои.

Къде е мястото на Европа на международната сцена в експлоатацията на космоса? Смятате ли, че постиженията на Русия, САЩ и Китай надминават тези на Европа, само защото тези страни имат повече амбиции и европейците по някакъв начин са по-хуманно ориентирани дори в тази сфера?

По мое мнение предимството на „Галилео” и по този начин и на Европа не е само в сателитите, а в услугите и ползите, които тези спътници създават за европейските граждани и предприятия. На първо място, „Галилео” е единствената цивилна ГНСС, а останалите се управляват от съответните национални военни. С „Галилео” Европа ще се радва на значителен икономически растеж. Що се отнася до икономическите ползи, се очаква допълнителната надеждност, непрекъснатост и наличност, предоставени от „Галилео”, да даде възможност за редица нови приложения и услуги, които ще се възползват от повишената надеждност на данните, като по този начин ще стимулират икономическия растеж в Европа и извън нея.

Развитието на нови пазарни приложения надолу по веригата е ключът към укрепването на европейската промишленост и способността й да се конкурира с останалите. В съответствие с това GSA участва активно в процеса на финансиране чрез успешните рамкови програми за научни изследвания и иновации по FP7 и Хоризонт 2020. Тези програми, които имат за цел да гарантират, че пространството остава достъпно за Европа и са безопасни за работа в дългосрочен план, вече са довели до осезаеми резултати.

Но за да остане Европа конкурентоспособна, особено на фона на САЩ, е необходимо да продължим напред. В сравнение с финансирането на дейности, свързани с космическото пространство, САЩ имат ясно предимство пред Европа и заради големия си вътрешен пазар, създаден чрез държавните разходи за космоса. Що се отнася до инвестициите за граждански цели, САЩ инвестират два пъти повече от Европа. Освен това в САЩ такива иновативни гиганти като Google и SpaceX мислят извън рамките. За да запази лидерската си позиция срещу такава конкуренция, Европа трябва да разчита на силните си страни и по-добре да координира финансирането, да насърчи поемането на рискове и да популяризира ползите от космоса сред европейците.

В момента „Галилео” разполага с 18 спътника в орбита, а Европейската комисия възложи поръча създаването на още осем нови в края на юни. Върви ли по график осъществяването на „Галилео”? Кога ще бъдат изведени следващите сателити в орбита?

С пускането на началните услуги на „Галилео” миналата година сме готови да постигнем пълна оперативна способност до 2020 г. До тогава ще бъдат добавени още спътници, което ще позволи и ползването на нови услуги. Четири допълнителни трябва да бъдат пуснати до края на 2017 г. Пълната система ще се състои от 30 спътника в орбита (24 оперативни и 6 резервни).

Има един сателит, който не работи. Обикновено се учим от грешките, какви са проблемите с него и какво научихме?

Всъщност един сателит, пуснат през 2014 г. (GSAT0104), не може да се използва за прецизно определяне на положение, скорост и време поради прекъсване на електрозахранването. Този сателит все пак предава сигнали за търсене и спасяване (SAR). Добрата новина е, че всички останали 17 сателита нямат този проблем.

Ще можем ли да сменим системата ни за мобилни телефони и вместо да използваме GPS да ползваме „Галилео”? Има ли общи европейски регулации по този въпрос?

Тъй като „Галилео” се присъединява към GPS и други глобални и регионални системи за ГНСС, концепцията за множество констелации от сателити става реалност. Т.е. С едно устройство с чипсет за поддръжка на няколко конзоли ще може да се получават сигнали от произволен брой сателити, което води до по-точно и надеждно позициониране. По този начин потребителят няма да знае коя система използва и за него наистина няма да има значение. От значение е по-добрата точност и по-надеждно позициониране, независимо къде се намират – и „Галилео”, като част от средата на много съзвездия, помага. Всъщност днес вече има 18 модела смартфони, които използват Галилео в допълнение към други съзвездия на ГНСС.

Що се отнася до общата европейска нормативна уредба, ЕС налага задължително някои устройства да имат способност за ГНСС. Например, съгласно делегирания регламент (ЕС) 2017/79 на Европейската комисия всички нови видове M1 (т.е. Леки пътнически автомобили) и N1 (т.е. Лекотоварни автомобили), продавани на пазара на ЕС, трябва да бъдат оборудвани с ГНСС в системата ecall от 31 март 2018 г. Безжичната система автоматично ще задейства сигнал за бедствие на оперативната услуга ecall, основаваща се на 112, в случай на произшествие, използвайки технологиите ГНСС (включително „Галилео” и EGNOS), за да се посочи точното местоположение на инцидента.

С какво Галилео ще бъде по-добър от GPS, ГЛОНАСС или Beidou?

На първо място, важно е да се отбележи, че „Галилео” е напълно оперативно съвместим с другите системи за ГНСС, включително GPS. Тази комбинация осигурява на потребителите значителни подобрения, по-висока производителност и обслужване. Заедно с GPS и другите ГНСС системи има повече сателити – което означава по-точно и надеждно позициониране за крайните потребители. По-специално навигацията в градовете, където сателитните сигнали често могат да бъдат блокирани от високи сгради. В този смисъл „Галилео” е като другите системи.

Що се отнася до техническите показатели, „Галилео” е новоразработена система за ГНСС и следователно включва най-модерните, най-съвременните технологии. Сигналите на „Галилео” имат най-високо съотношение сигнал към шум (SNR) сред съществуващите ГНСС. Освен това двучестотната отворена услуга на E1/E5 е най-устойчива при смущения от многолъчеви отражения. А тъй като честотата E5 / L5 се превръща във втора, (заменяща L2) за всички съзвездия, „Галилео” има предимство като разполага с най-много сателити на честотата E5.

Друг уникален елемент е Commercial Service на „Галилео”, която предлага две услуги: високото ниво на точност, благодарение на методите за прецизно единично определяне на местоположение (PPP), което директно чрез сателитите гарантира глобална достъпност във всяка точка на света и не разчита на наземните инфраструктури за предаване на корекциите; а другата услуга се състои в разпознаване на сигнала, което дава допълнителна сигурност, че действителната позиция наистина се основава на сателити на „Галилео” и по този начин не се подправя чрез спуфинг атаки. Не трябва да се пропуска основната разлика „Галилео” остава единствената гражданска инициатива за ГНСС. Докато GPS на САЩ, руската система ГЛОНАСС и китайската Beidou са на военните, то европейската програма „Галилео” е изцяло под граждански контрол. Това е важно разграничение във време на увеличаваща се зависимост от ГНСС. Физически лица, частни предприятия, публичният сектор и академичните среди – всички зависят от наличието на точен сигнал за ГНСС, а евентуално пропадане на сигнала крие все по-големи опасности.

Т.е. Завършен, „Галилео” ще продължи да работи заедно с GPS, ГЛОНАСС и Beidou?

ЕС и САЩ са близки партньори в областта на спътниковата навигация от 2004 г. Насам, когато и двете подписаха историческо споразумение, установяващо сътрудничество между GPS и тогавашната планирана европейска система „Галилео”. Сътрудничеството имаше за цел да гарантира, че GPS и „Галилео” ще бъдат оперативно съвместими на ниво потребители в полза на гражданските потребители по целия свят и че те заедно ще улеснят растежа на пазара на ГНСС – ангажименти, които днес носят плодове.

Очаквате ли по-голяма точност в навигацията благодарение на оптичните или на квантови часовници?

От една страна, точността на времето, осигурена от атомните часовници, е строго свързана с точността на позициониране. Текущите атомни часовници на „Галилео” и на другите спътници ГНСС вече са достатъчно точни за позиционирането. Източниците на грешки не са в резултат на атомните часовници, а заради качеството на часовниците на приемниците на земята – множество грешки в разпространението на сигнала (атмосферно, йоносферно и т.н.), присъщи техники за позициониране на радио вълни и т.н. Обикновено се постига прецизност на ниво сантиметър с техники за усилване на сигнала (RTK, PPP), като се използва тази висока точност на атомните часовници.

От друга страна, ГНСС осигурява директен и точен достъп до Координирано универсално време (UTC), което е от съществено значение. Голямата точност, предоставена от отворената услуга Open Service на „Галилео”, играе ключова роля в такива инфраструктури като в електрическите мрежи, както и в телекомуникационния сектор и финансовите услуги. Често обаче тази роля не се признава, тъй като е на показ едва когато има проблем с нея. Показателно е случилото се през януари 2016 г., когато качването на софтуер за сателитите на GPS предизвика 13-милисекунди несъответствие – привидно малка разлика, довела до глобално въздействие. Грешката предизвика нежелано поведение в GPS приемници, което доведе до загуба на синхронизация в редица системи, включително в електропреносните мрежи и на финансовите пазари. Въпреки че проблемът бързо бе открит и разрешен след няколко часа, той все пак имаше реално глобално въздействие, като многобройни цифрови телевизионни и радио мрежи имаха проблеми в излъчването, а финансови клиенти съобщиха за грешки.

Точността на времето при ГНСС ще се увеличи, тъй като се разработват все по-интелигентни енергийни мрежи и по-сложни мобилни комуникационни мрежи, като например 5G. Всичко това ще изисква повече и по-добра синхронизация, за която е от съществено значение точността на времето на отворената услуга Open Service на „Галилео”.

Понастоящем сегментът време и синхронизация (Timing & Synchronization (T&S) се отразява на телекомуникационния сектор, който пък представлява 90% от потреблението на ГНСС услугите. До 2020 г. 5G се очаква да бъде нова парадигма в телекомуникационната индустрия, осигурявайки по-високи скорости на предаване на данни и изискващи по-нататъшна точност на синхронизация. ГНСС трябва да може да допринесе за удовлетворяването на тези по-високи изисквания за точност.

В областта на енергетиката, ГНСС се използва за осигуряване на точен маркер за време във възлови точки на мрежите, за да се осигури подходящ мониторинг и защита срещу отказване на системата. ГНСС може също така да подобри ефективността на мрежата за доставка на електроенергия, като открие и реагира на промени в потреблението, като се създадат по-разумни енергийни мрежи.

При финансовата търговия ГНСС се ползва и задава времеви маркери, които са в синхрон с новите регулаторни рамки, които се изискват от финансовите оператори за проследяване и синхронизиране на сделките с финансовите компютърни системи. Точността и спазването на правилата са особено важни за доверието на тези, които използват платформи за търговия. Предимствата на „Галилео” са много: интернет на нещата; локални услуги (LBS); спешни, охранителни и хуманитарни услуги; наука, околна среда, метеорология; транспорт; селско стопанство; рибарство; строителство.

Ще бъде ли системата достъпна за всяка страна от ЕС? Коя от ползите е най-важната?

Не само, че „Галилео” се предлага навсякъде в ЕС, но и навсякъде по света. С първоначалните услуги на „Галилео” потребителите навсякъде по света могат да бъдат направлявани с помощта на информацията за позициониране, навигация и синхронизиране, предоставена от сателитите на „Галилео”. Независимо от местоположението, всичко, от което се нуждаете, е масово устройство, съдържащо чипсет с възможност за използване на „Галилео” – такива вече са смартфоните и навигационни устройства за автомобилите.

Днес 17 компании, които представляват повече от 95% от глобалния пазар за доставка на ГНСС, произвеждат съвместими с „Галилео” устройства. Става дума за производители като u-blox, Broadcom, Mediatek, Intel и Qualcomm. Съществуват също и няколко (18) смартфони, пригодени за „Галилео”, както и системи за навигация на автомобилите. Пълен списък на съвместимите продукти с „Галилео” можете да намерите на www.usegalileo.eu.

Що се отнася до това кои ползи са най-важни – зависи от целта. Например, ако навигирате в град, където сателитните сигнали често могат да бъдат блокирани от високи сгради, ще се възползвате от увеличената точност на позициониране, която „Галилео” осигурява. Правилното синхронизиране на „Галилео” ще допринесе за по-гъвкаво синхронизиране на банковите и финансовите транзакции, телекомуникациите и енергийните разпределителни мрежи, за да им се помогне да работят по-ефективно. А услугата Search and Rescuе на „Галилео” намалява времето, необходимо за реакция при бедствия от три часа до десет минути. Тъй като местоположението може да бъде определено по-точно и бедстващите могат да бъдат спасени по-бързо.

GSA обсъди многото ползи, които европейската ГНСС, по-специално „Галилео” ще донесе на картографския и геодезическия сектор по време на симпозиума EUREF 2017 във Вроцлав, Полша. Като ефективен инструмент за картографиране и геодезия, ГНСС често се използва от решения, изискващи точност до сантиметри. Ще заменят приложенията на „Галилео” класическата геодезия?

Не е задължително да я заменят, а просто да я допълнят и да се усъвършенстват съществуващите техники. „Галилео” ще остане неразделен инструмент за геодезистите. Както проф. Алесандро Капорали от италианския университет в Падуа обясни на симпозиума EUREF, геодезическите техники измерват положението на земната повърхност, докато съвременните космически технологии, включително „Галилео”, разширяват тези наблюдения благодарение на орбиталните сателити. В резултат на това, днес местоположението на точки от земната повърхност, както и техните движения за период от десетилетия, са определени с точност под милиметър.

Какви са ползите за геодезистите? Бихте ли дал някои съвети за приложението на „Галилео”?

Като ефективен инструмент за картографиране, ГНСС се използва широко от местните власти, като най-често се ползва за услуги, изискващи точност до сантиметри, макар за повечето ГИС и повечето приложения за картографиране да е достатъчна точност до метър. По отношение на приноса на GSA към този пазарен сегмент, от няколко години EGNOS допринася за все по-широкото използване на ГНСС в решения за картографиране в реално време, като предоставя широко достъпно измерване с точност до метър. Накратко, EGNOS премахва необходимостта от сложно и скъпо оборудване и софтуерни решения, и инвестиции в необходимата инфраструктура за доставчици на усилващи сигнала услуги.

За потребители, нуждаещи се от услуги за позициониране с точност до под дециметър, които могат да бъдат постигнати единствено чрез услуги за увеличаване на точността като Real Time Kinematic (RTK), Precise Point Positioning (PPP) и т.н.), може да бъде използван Open Galileo Service. Тази безплатна услуга предлага или единична (E1), или двойна честота (E1 / E5), която допълнително подобрява подобрените услуги като RTK / DGNSS или PPP решения. Получените ползи за геодезистите, особено в мултиконстеларната среда, са много.

Например, геодезистите ще се радват на по-лесно коригиране на смущения от многолъчеви отражения, по-високо съотношение по отношение на сигнал-шум, повишена достъпност, непрекъснатост и надеждност, както и по-добра работа в градската среда или в естествени каньони и гори. Търговската услуга Commercial Service Authentication (CS-Auth) ще предоставя уникалната способност за разпознаване на спуфинг чрез криптиран канал.

Освен това, разполагаме и с високо точна PPP-базирана услуга – Galileo’s Commercial Service High Accuracy (CS-HA). Предвижда се CS-HA да предоставя директно корекции по целия свят чрез сателити на „Галилео” и без да е необходим допълнителен комуникационен канал.

Това ще позволи разработването на много приложения с висока точност във всички сегменти. Освен това, CS-HA предлага тройна честота с по-бърза конвергенция на геодезичните приложения с точност, сравнима с RTK. Тази услуга също открива чрез шифрован канал.

Естествено всички тези ползи могат да се използват, само ако геодезическата общност е подготвена за системата „Галилео „. Според скорошно проучване на GSA за сектора, 77% от отговорните доставчици на RTK услуги са посочили, че разполагат с достатъчно информация, за да интегрират „Галилео” в своите системи, докато 41% казват, че вече са напълно готови да използват сигнали от „Галилео”. Общо 78% от RTK референтните мрежи планират да преминат към „Галилео” през 2017 г. Що се отнася до други услуги с висока точност, основните играчи вече са напълно модернизирани на „Галилео”.

За да се улесни това усвояване, GSA е силно ангажирана с няколко инициативи за финансиране, най-вече с рамковата програма „Хоризонт 2020” за научни изследвания и иновации. Освен това редовно спонсорираме наградата за младите геодезисти на Съвета на европейските геодезисти (CLGE) за приложения, използващи сигнали „Галилео”, EGNOS или „Коперник”. Церемонията по награждаването на 2017 г. Се състоя на 27 септември на изложението intergeo. Победителят, Сандер варбла от Естония, бе отличен за работата си с ГНСС сигнали за усъвършенстване на геоидния модел за морското дъно на Балтийско море.

Какво представлява Galileo Open Service?

Galileo Open Service е свободна безплатна услуга, предоставяща на потребителите информация за автентично позициониране и синхронизиране. Определянето на автентичността се извършва чрез удостоверяване на съобщението за навигация – Open Service Navigation Message Authentication (OS-NMA) – функция, която позволява на потребителите да проверят дали навигационното съобщение всъщност идва от сателит „Галилео” и не е потенциално опасен източник. В момента е достъпно като част от първоначалните услуги на „Галилео”.

Всички активирани приемници – смартфон или навигационна система в колата могат да получат сигнал от спътник „Галилео”, за да изчислят позицията си и да помогнат при навигацията. От една страна, услугата за позициониране подобрява и допълва позиционирането, осигурено от GPS и други ГНСС програми, за да осигури точност на диапазона между 2 и 7 метра и 95% достъпност. Услугата за синхронизация, от друга страна, предлага много висока точност от 30 наносекунди и ниво на устойчивост, необходимо за дейностите за синхронизация на инфраструктурата.

Услугата Open Service играе важна роля в интернет на нещата (iot). Iot вече е навсякъде, свързвайки смартфони, таблети и промишлени и битови уреди. Във всеки сектор на икономиката iot позволява на обектите да обменят данни с производители, оператори и други устройства, за да създадат обширна интегрирана мрежа от свързани услуги, която се очаква да надхвърли 50 милиарда до момента, когато операционната система е напълно функционираща до 2020 г. Open Service „Галилео” ще играе ключова роля в предоставянето на информация за позиционирането, скоростта и времето, изисквана от все по-голям брой приложения. Open Service предоставя на iot по-голяма точност в трудна среда, както в града.

Отворената услуга обаче не се ограничава само до „потребителски” устройства, но също така е от голяма полза за високо точни потребители, изискващи услуги за позициониране с точност до ниво на дециметър, което може да се постигне само с помощта на услуги за увеличаване на точността като RTK, PPP и пр.

От бизнеса или от науката зависи бъдещето на технологиите?

И от двете. Нуждаем се от науката за създаване на технологии като „Галилео”, а учените се нуждаем от бизнеса, за да гарантираме, че крайните потребители ще се възползват от „Галилео”. Бих казал, че уравнението „Галилео” се състои от четири части: Европейска комисия, Европейска космическа агенция, GSA и индустрията. В крайна сметка индустриалният сектор развива и експлоатира системата „Галилео”, но благодарение на предварителното сътрудничество между GSA и този сектор „Галилео” има пазар и може веднага да започне да се използва.

GSA продължава да работи директно с производителите на приемници. Чрез технологични семинари, обмен на актуализации на „Галилео”, съвместен маркетинг и специално финансиране, GSA работи с производителите, за да изгради още по-добър навигационен продукт. Що се отнася до науката, GSA координира всеобхватна програма за тестове в сътрудничество със Съвместния изследователски център на Европейската комисия и ЕКА. Бяха проведени над 460 часа тестове и 91 часа тестове на терен, за да се провери как различните модели интегрират сигналите на „Галилео”. Тази информация позволява на производителите да актуализират технологиите и да се възползват максимално от повишената точност на системата.

GSA започна и Fundamental Elements Programme за финансиране на научноизследователската и развойната дейност, подкрепяща разработването на чипсети и приемници. Програмата ще продължи до 2020 г. И е с бюджет от около 100 млн. Евро. Основната цел е разработването на иновативни технологии.

Програмата предлага два вида финансиране: безвъзмездни средства и обществени поръчки. Безвъзмездните средства може да покриват до 70% от някои инициативи, като защитават правата на интелектуална собственост и те остават при бенефициента при определени условия. Частичните са когато интелектуалната собственост остава в ръцете на иноватора. Fundamental Elements Programme допълва програмата за научни изследвания „Хоризонт 2020” на ЕС, като се съсредоточи върху интегрирането на услугите от „Галилео” в устройствата.

Не на последно място редовно публикуваме задълбочени проучвания на пазара, включително в GNSS Market Report и GNSS User Technology Report.

Какви ще бъдат платените услуги от „Галилео”?

Търговската услуга ще предлага две услуги: такива с особено високото ниво на точност, подобно на PPP, получавани директно от спътниците и осигуряващи глобална достъпност във всяка точка на земното кълбо, без да се разчита на наземните инфраструктури за предаването на корекциите. Другата е Authentication (разпознаване на сигнала), която ще подпомогне предотвратяването на спуфинга чрез предлагане на цифров печат, показващ, че сигналите идват от самите сателити на „Галилео”, а не от друг източник. Схемата за предлагане на такива услуги (платени, безплатни и т.н.) Понастоящем се оценява. Напоследък създаването на обща европейска отбрана е много обсъждан въпрос.

Може ли „Галилео” да стане военна система?

Един от ключовите разграничения и предимства на „Галилео” е, че това е гражданска система под граждански контрол.

Каква ще бъде следващата цел след пълното внедряване на „Галилео”?

Докато достигне пълна оперативна възможност, „Галилео” ще бъде позиционирана като второто GNSS съзвездие, което ще бъде избрано в многоканални-GNSS приемници. GSA ще продължи да носи отговорност за операциите и предоставянето на услуги на „Галилео”, като осигурява възвръщаемост на инвестициите от „Галилео” под формата на ясни, цялостни услуги и приложения за крайни потребители. Тъй като европейската връзка между космическите технологии и нуждите на потребителите и в съответствие с новата европейска космическа стратегия, задачата на GSA е да поддържа нуждите на крайните потребители.

GSA е уникален орган на ЕС, създаден, за да гарантира, че тази жизненоважна връзка е установена за всички потребители. Ще продължим да инвестираме в научните изследвания, технологиите и приложенията. Вече развиваме следващото поколение сателити за „Галилео”.

Прочетена 384 пъти

"Първа отговорност на всеки гражданин е да оспорва властта."

Бенджамин Франклин

Редакцията не носи отговорност за съдържанието на коментарите. Призоваваме ви за толерантност и спазване на добрия тон.


Условия за ползване на коментарите

geomax l

Baner GEOPORTAL

Със съдействието на Камарата на инженерите по геодезия и Асоциацията на геодезическите фирми

 

Връзка с нас

map

Списание ГЕОМЕДИЯ

Всичко за геодезията

София 1303
ул. "Св. Св. Кирил и Методий" 146,
ет. 3, ателие 6; тел: 02/ 831 90 01;
e-mail: geomedia@abv.bg
office@geomedia.bg

Банкова сметка

ЕИК 175378844
Банкова сметка
Уникредит Булбанк, клон Европа
BIC - UNCRBGSF
IBAN - BG74UNCR 7000 1500 6707 03
ISSN - 1313-3365

Абонамент

27 лв. за една година

15 лв. за половин година

Свържете се с нас, ако искате да се абонирате.