Il sistema satellitare GALILEO: un’eccellenza europea

Galileo è il sistema di navigazione satellitare  (GNSS) dell’Unione europea che permette di inviare segnali radio per il posizionamento, di navigare e di misurare il tempo.

E’ entrato in servizio 15 dicembre 2016, anticipando l’uscita programmata per il 2019.

Questo sistema di posizionamento globale si differenzia dai già noti GPS e Glonass per il semplice fatto di offrire un’elevata precisione. Esistono due tipologie di ricevitori, che possono funzionare singolarmente o in coppia aumentando ancora di più la precisione.

Per quanto riguarda l’accuratezza, Galileo risponde con una stabilità del 95% ed un errore relativo inferiore ai 4 metri, molti meno rispetto ai 5-10 metri di GPS ed ai 10-15 metri del GLONASS russo. Secondo l’opinione dell’illustre professore Mattia Giovanni Crespi del Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale dell’Università La Sapienza di Roma:“Il segnale Galileo è più pulito rispetto al segnale GPS. Quindi consente prestazioni di livello superiore. Non solo, c’è un altro vantaggio molto importante: il suo segnale è anche di posizionamento nel tempo, quindi ci offre la possibilità di avere un’informazione temporale. Un po’ com’era una volta l’ora esatta. Per qualsiasi sistema sia richiesta una “marca di tempo” di alto/altissimo livello si fa riferimento al GPS. Progressivamente si sa già che questo ideale ‘orologio GPS’ avrà un ottimo sostituto – ancora più preciso – in Galileo. Poi in realtà non è che GPS non verrà più usato e si userà solo Galileo: si useranno entrambi. I dispositivi capteranno i segnali GPS e Galileo contemporaneamente, come adesso con GPS e Glonass. Da oggi sono in funzione contemporaneamente tre costellazioni“.

Il sistema Galileo è stato concepito come un’applicazione nucleo sopra la quale ogni altra applicazione deve essere implementata. L’impiego di Galileo riguarda una serie di servizi integrati: può spaziare dall’utilizzo nel campo dei trasporti (aerei, su rotaia, marittimi, stradali, pedonali), al sincronismo, alla sorveglianza, come supporto alla legge, per applicazioni ingegneristiche, scientifiche, ambientali e anche ricreative. Il suo influsso condizionerà anche aziende nel settore bancario, energetico, assicurativo, delle telecomunicazioni, del turismo e agricolo.

Galileo nasce per essere un sistema di navigazione da applicare nel campo dei trasporti ed è stato progettato per soddisfare le molteplici necessità dei vari segmenti di utenza presenti nel mercato; in campo avionico l’avvento del GNSS (Global Navigation Satellite System) porterà alla possibilità di effettuare senza nessun rischio manovre critiche quali atterraggi e decolli anche in condizioni di scarsissima visibilità, portando ad una progressiva riduzione dei sistemi di controllo terrestri.

In campo marittimo porterà allo sviluppo dell’AIS (Automated Identification System) il quale aumenterà la sicurezza nella navigazione. Le applicazioni per quanto riguarda il traffico su strada sono tantissime ma la più interessante riguarda gli Advanced Driver Assistence Systems, sistemi ad alta automazione integrati in autoveicoli per permettere il controllo delle collisioni, aumentare la visibilità e consentire manovre automatizzate a basse velocità.

Grazie alle sue caratteristiche certificate, e ai servizi garantiti (dalla sua natura per usi civili) è adatto a tutte le applicazioni safety-of-life, dedicate cioè a servizi che devono assicurare un’elevata affidabilità per evitare possibili danni a cose o persone.

Per quanto riguarda il settore energetico, l’uso di orologi atomici può facilitare la sincronizzazione delle linee elettriche facilitando la trasmissione di energia elettrica, può inoltre monitorare le linee e quindi velocizzare il processo di manutenzione delle stesse. Esistono dei benefici anche per il settore del petrolio e del gas.

Sempre grazie agli orologi atomici i satelliti possono rilasciare dei data-stamps in modo tale da autenticare transazioni finanziarie effettuate via web. Per le agenzie di assicurazioni Galileo diventa un modo per monitorare e controllare lo stato di beni introducendo un prezzo dinamico basato sul rischio associato per ogni singola polizza. Le banche invece possono monitorare il trasporto di oro, banconote e preziosi in genere, aumentando i propri standard di sicurezza.

Per quanto riguarda la sicurezza dei cittadini, è in atto un progetto per la realizzazione di un numero di emergenza europeo, l'”E-112″, questo potrà contare su Galileo per tracciare la posizione di persone in difficoltà. Durante situazioni di crisi, dove la velocità di azione è fondamentale, avere la possibilità di conoscere esattamente la posizione precisa del luogo in cui intervenire è di vitale importanza, basti pensare ad incendi, inondazioni, terremoti.

Galileo sarà un valido alleato della comunità scientifica dato che la precisa definizione delle coordinate permetterà anche di creare accurate mappe oceaniche e dei territori ghiacciati, fornire dettagliati valori dei livelli delle maree e dei livelli dei fiumi, effettuare il tracking di iceberg e molti altri compiti di grandissima importanza.

Gli smartphone che si rendono pienamente compatibili con questo sistema sono tutti quelli che montano un chip Qualcom Snapdragon in versione: 427, 435, 617, 625, 626, 650, 652, 653, 820, 821 e 835. Non sono delle eccezioni. Infatti, i medesimi sistemi sono anche integrati nelle versioni europee dei Samsung Galaxy con processore Exynos ed in numerosi altri smartphone di altri produttori Android ed Apple, iPhone compresi.

Per funzionare è necessario che il telefono sia compatibile con l’aggiornamento minimo ad Android 7 Nougat, riportante un API set adeguato per accedere al segnale del satellite. Versioni antecedenti dei chip, come Snapdragon 400, 410, 800, 801, 805, 808, 810 non lo supportano.

Oltre il segmento della telefonia mobile vi sono anche diversi altri sistemi che riescono a leggere il segnale trasmesso dal satellite e, tra questi, vi sono gli indossabili GPS con chip serie Snapdragon Wear 1100 come anche i sistemi che equipaggiano gli 820 Automotive.

Si deve fare qualcosa per attivare il ricevitore? Assolutamente niente, il sistema risulta attivo in automatico nel rispetto dei requisiti minimi precedentemente definiti.

Il satellite progettato dall’Unione europea e dall’ESA( agenzia spaziale europea) con un importante contributo dell’ASI, ha enormi potenzialità di impiego nei più diversi settori, dall’energia ai trasporti, dall’agricoltura alla finanza.

Quando sarà a pieno regime, Galileo consisterà di 30 satelliti (27 operativi e tre di riserva) orbitanti su 3 piani inclinati sull’equatore (MEO, Medium Earth Orbit circolare) a 23.222 km quota.

Il programma di lancio, con razzi Soyuz e Ariane, è iniziato il 21 ottobre 2011 con la partenza dei primi due satelliti dalla base di Kourou nella Guyana Francese ed è proseguito con il lancio della seconda coppia, IOV3 e IOV4, a ottobre 2012.

La messa in orbita dei primi quattro satelliti costituiva la configurazione minima necessaria per poter validare il segnale, cominciare a fornire i primi servizi di navigazione e procedere a testare la piena funzionalità dei segmenti spaziali e di terra.

Ad agosto 2013 è iniziata la fase di sperimentazione del PRS (Public Regulated Service), un servizio di alta precisione pensato per fornire dati di posizionamento per lo sviluppo di applicazioni sensibili, destinato ad utenti espressamente autorizzati dai governi nazionali. Belgio, Francia, Italia e Regno Unito hanno eseguito i test di acquisizione indipendente. L’Italia è l’unico paese ad aver sviluppato un proprio ricevitore, che ha confermato durante i test la fruibilità del segnale sulla base delle specifiche fornite dall’ESA.

Il nostro paese, infatti, riveste un ruolo di primo piano fin dall’inizio del programma Galileo ; prima di tutto attraverso l’Agenzia Spaziale Italiana, in secondo luogo tramite il coinvolgimento dell’industria nazionale e in particolare del gruppo Finmeccanica, attraverso Telespazio, Thales Alenia Space e la Divisione Sistemi Avionici e Spaziali di Finmeccanica, che dal 1° gennaio 2016 ha assorbito parte delle attività di Selex ES a seguito di un processo di divisionalizzazione delle società del gruppo Finmeccanica.

Telespazio ha realizzato presso il Centro Spaziale del Fucino uno dei due centri di controllo (Gcc) che gestiscono la costellazione e la missione Galileo. Attraverso Spaceopal (50% Telespazio, 50% DLR) è responsabile delle operazioni e della logistica integrata dell’intero sistema garantendo la gestione e il coordinamento dei servizi.

Thales Alenia Space è responsabile delle attività di supporto industriale relative a progettazione, prestazione, integrazione e validazione del sistema.

La Divisione Sistemi Avionici e Spaziali di Finmeccanica (ex Selex ES), infine, sviluppa e produce il sensore all’infrarosso Ires-N2 per il controllo dell’assetto dei satelliti e l’orologio atomico all’idrogeno PHM, che garantisce una precisione nel rilevamento della posizione mai ottenuta prima.

Il sistema Galileo , se tutto andrà avanti come stabilito, diventerà interamente operativo entro il 2020.

«L’Europa ha già un ruolo fondamentale di indipendenza strategica nello spazio ma deve potenziarlo ancora di più». Afferma il Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) ,Giorgio Saccoccia,  in occasione degli Stati Generali dello spazio ospitati nel Maschio Angioino di Napoli.

Grazia Crocco

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