GALILEO VS GPS Collaborazione o confronto ? - a cura di Bruno Picerno e Francesco Brindisi
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CENTRO MILITARE DI STUDI STRATEGICI
PALAZZO SALVIATI, ROMA
GALILEO VS GPS
Collaborazione o confronto ?
a cura di
Bruno Picerno e Francesco Brindisi
SUPPLEMENTO ALL’OSSERVATORIO STRATEGICO N° 7 - 2005Osservatorio
Strategico
CENTRO MILITARE DI STUDI STRATEGICI
PALAZZO SALVIATI, ROMA
L’Osservatorio Strategico è una
pubblicazione del CeMiSS, Centro Militare
ANNO VII – SUPPL. AL N° 7 – LUGLIO 2005
di Studi Strategici, realizzata sotto la
direzione del C.A. Luciano Callini. INDICE
Le informazioni utilizzate per l’elaborazione
delle analisi provengono tutte da fonti aperte
(pubblicazioni a stampa e siti web) e le fonti,
non citate espressamente nei testi, possono
Prefazione 7
essere fornite su richiesta.
L’Osservatorio Strategico viene realizzato dal Introduzione 9
CeMiSS al fine di contribuire al dibattito
culturale e all’approfondimento della
conoscenza delle tematiche strategiche. Quanto
Sistemi di posizionamento Globale 11
contenuto nelle analisi riflette, pertanto,
esclusivamente il pensiero degli autori, e non La Politica Spaziale Europea 19
quello del Ministero della Difesa né delle
Istituzioni militari e/o civili alle quali gli
autori stessi appartengono. La Costellazione di Galileo 33
Gli Autori, il Dr. Bruno Picerno e I Servizi 37
l’Ing. Francesco Brindisi, prestano
servizio presso il Dipartimento di Le Applicazioni per la Difesa 45
Scienze, Tecnica, Economia e Politica
Industriale.
L’Osservatorio Strategico è disponibile Conclusioni 49
anche in formato elettronico (file PDF) nelle
pagine CeMiSS del Centro Alti Studi per la
Difesa: www.casd.difesa.it Note Bibliografiche 51
CeMiSS - Centro Militare di Studi
Strategici
Ufficio Relazioni Esterne
Palazzo Salviati
Piazza della Rovere, 83 00165 – ROMA
tel. 06 4691 3207 fax 06 6879779
e-mail relest.cemiss@casd.difesa.it IL RAPPORTO È STATO CHIUSO
A GIUGNO 2005CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
PREFAZIONE
Dedichiamo questo supplemento dell’Osservatorio del mese di Giugno al primo grande
programma spaziale europeo, il Programma Galileo.
Il titolo della presente monografia è senza dubbio provocatorio, evoca la forte delusione e le
velate minacce di ritorsioni che ha provocato negli Stati Uniti il lancio di un programma che,
almeno nella loro ottica, non fa che duplicare il Global Positioning System disponibile a tutti
gli alleati in quanto vi erano, nella loro percezione, altri programmi comuni alle due sponde
dell’Atlantico da portare avanti.
Per il livello degli investimenti, per il numero di paesi interessati, per l’importanza che la
componente tecnologica riveste e per la portata politica del progetto, esso rappresenta il più
significativo programma che l’ Unione Europea abbia varato sino ad ora in campo
aerospaziale. Di collaborazioni in tale campo abbiamo numerosi e significativi esempi oggi
come nel passato, ma sempre su base bilaterale o multilaterale, fra paesi membri della
Comunità che costituivano consorzi industriali finalizzati alla realizzazione di un dato
programma. Per Galileo invece assistiamo al varo di un programma sotto l’egida
dell’Unione, al primo vero grande e comune programma europeo.
L’importanza di questi grandi programmi, oggi come in passato, è stata ed è anche quella di
creare una mentalità industriale e scientifica europea: si mettono a fuoco metodologie
comuni per affrontare problematiche tecniche, si creano standard e norme di riferimento,
tutto quello che rappresenta quel tessuto connettivo su cui si può creare una base industriale
comune europea, ove un componente disegnato da un CAD a Manchester, può essere
realizzato da un CAM collocato nei pressi di Torino, per essere poi assemblato in un sistema
ad Amburgo. E’ il rafforzamento, quando non la creazione di questo tessuto connettivo di
norme, procedure, metodologie e quindi di una comune mentalità, che applicato in tanti
programmi e collaborazioni future, contribuirà concretamente, tanto piu in questi momenti di
difficoltà politiche, a fare l’Europa e gli europei di domani. Questo è anche quello che tutti ci
aspettiamo dal Programma Galileo.
IL CAPO DIPARTIMENTO
SCIENZA, TECNICA, ECONOMIA E POLITICA INDUSTRIALE
Brig. Gen. Pietro A. Giuliani
7CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
8CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
INTRODUZIONE
Dopo aver rappresentato un valido strumento in campo militare, essere
diventato indispensabile nel campo delle previsioni meteorologiche e
dell’osservazione della Terra, aver cambiato il mondo della ricerca e
quello delle comunicazioni, il satellite sta per diventare un alleato
strategico per la mobilità e la sicurezza quotidiana. Infatti, la messa a
punto di sistemi satellitari sempre più sofisticati, ci consentirà, in un
futuro ormai prossimo, di viaggiare e muoverci in modo più celere e
sicuro. I sistemi di posizionamento satellitare, tuttavia, non sono
un'invenzione recentissima; benché nati all’origine per soddisfare solo
esigenze di tipo bellico e di ricerca come ad esempio il sistema
satellitare Gps (Global Positioning System) americano o il meno
conosciuto sistema satellitare russo Glonass (Globalnaya
sistemi di Navigatsionnaya Sputnikova Sistema ovvero Global Navigation Satellite
posizionamento System) utilizzato anche per il soccorso in mare. Un sistema concepito,
globale invece, prevalentemente per usi civili sarà il sistema satellitare di
posizionamento globale europeo Galileo.
Nella tabella sono rappresentati i due sistemi di posizionamento globale
attualmente funzionanti ed il futuro terzo sistema, quello europeo, con le
loro principali caratteristiche tecniche :
Gps Glonass Galileo
Numero 24 attivi 30 attivi
di 8 di scorta 24 attivi (dal 2008)
Satelliti
Orbita 20200 Km 19000 Km 24000 Km
Precisione 100 metri * 60 metri * 4 metri
Qualità Non sempre Sempre garantita
del garantita e e non vi è Sempre garantita
Segnale forte attenuazione attenuazione
Esigenze Militari Militari Civili
(ora anche Civili) (ora anche Civili) (prevalentemente)
* i valori si riferiscono agli anni 1995-96 e quindi non contempla i successivi
aggiornati
9CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Già da questa semplice tabella di confronto si possono notare tutta una
serie di similitudini (il numero di satelliti è lo stesso o l’orbita quasi
uguale) e di differenze (i valori di precisione o le esigenze che hanno
spinto i vari Stati a realizzare tali dispositivi) che verranno
esaurientemente spiegate nell’articolo al fine di avere una piu chiara
comprensione non solo degli aspetti tecnici e tecnologici per la
realizzazione e la messa in orbita di queste costellazioni di satelliti, ma
anche sulle motivazioni politiche che ci inducono a perseguire questi
programmi con colossali investimenti di risorse e infrastrutture.
10CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
SISTEMI DI POSIZIONAMENTO GLOBALE
Entrambi i sistemi di posizionamento globale attualmente in uso, il russo
Glonass russo e l’americano Gps, sfruttano il medesimo meccanismo;
infatti ciascuno dei satelliti che compongono le due costellazioni
trasmette in continuazione due portanti a radiofrequenza. La prima
portante L1 trasporta il segnale per la localizzazione grossolana
("course acquisition") ed il segnale di tempo, in Utc; la seconda
portante L2 trasporta, invece, il segnale per la localizzazione di
precisione.
le portanti Nella tabella qui sotto sono riportati i valori delle due portanti per i tre
L1 e L2 sistemi considerati :
Portante L1 Portante L2
(MHz) (MHz)
Gps 1563 - 1587 1216 – 1240
Glonass 1591 - 1610 1240 – 1256
Galileo 1563 - 1587 1188 – 1215
Valori delle due portanti per i tre Sistemi di Posizionamento Globale
Grazie al fatto che il sistema russo Glonass non presenta nessuna
degradazione del segnale utile, si ha che ad esempio che un tipico
ricevitore differenziale di precisione per Gps necessita di circa 30 - 40
minuti per arrivare alla precisione centimetrica, mentre ad un
equivalente ricevitore Glonass bastano solamente da 5 a 15 minuti di
acquisizione.
Come è noto (vedi : La Triangolazione) per il posizionamento
differenziale di precisione gli utenti hanno bisogno di almeno quattro
satelliti in serie costante, ma ai fini pratici, a causa degli ostacoli e del
continuo sorgere e tramontare dei satelliti, il minimo, realistico, è sei;
vediamo ora piu nel dettaglio i due sistemi di posizionamento globale
attualmente in uso.
11CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
La Triangolazione
Il Sistema di Posizionamento Globale funziona sfruttando
il concetto di triangolazione ed orologi atomici
estremamente precisi. Consideriamo ora un esempio
esplicativo chiarificatore, immaginando di essere in una
pianura con una cartina senza riferimenti e di non sapere
dove ci troviamo. Un automobilista di passaggio ci dice
che proviene dal punto A ed ha percorso 600 Km (per
semplicità consideriamoli in linea retta). Un altro
automobilista ci dice, invece, di provenire dal punto B,
diverso da A, e di averne percorsi 400. Sulla cartina
disegniamo due circonferenze una da 600 Km di raggio
centrata in A ed un’altra di 400 Km in B. Le due
circonferenze si incontreranno in due nuovi punti e molto
probabilmente già con soli due riferimenti, punti A e
B, sarà possibile determinare la nostra posizione visto
che uno dei due nuovi punti potrebbe trovarsi in mare;
nel caso in cui ciò non si verificasse, avremmo bisogno
di un terzo riferimento (un terzo automobilista che ci
dicesse di provenire da un punto C e di aver percorso un
certo numero di Km). Passando a tre dimensioni si devono
sostituire le circonferenze con le sfere, ma sostanzialmente
il ragionamento è lo stesso, anche se a causa dell’aumento
di dimensioni, saremo costretti a considerare un ulteriore
riferimento, il punto D, per determinare la nostra
posizione.
Quindi per determinare un qualunque punto posto sulla
superficie della Terra, con una buona approssimazione,
abbiamo bisogno di 4 satelliti (4 punti di riferimento), è
implicito che aumentando il numero di satelliti, e quindi di
informazioni in nostro possesso, la precisione tende a
migliorare sensibilmente.
12CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Glonass (1)
Il Sistema Glonass nato per esigenze di tipo militare in contrapposizione
al sistema americano Gps, è in grado di fornire informazioni relative sia
alla posizione (longitudine, latitudine e altitudine) che al tempo riferito
alle scale Utc (Universal Time Conversion, noto anche come Gmt,
Greenwich Mean Time) del paese in questione.
caratteristiche Il sistema in origine comprendeva 24 satelliti (attualmente né sono in
tecniche funzione solo 6 di quelli originari), ma dalla metà degli anni ‘90, degli
oltre 40 satelliti (tra satelliti veri e propri e quelli usati per i test) lanciati
con successo, la maggior parte non sono piu funzionanti. Ciononostante
la Federazione Russa, che ora è la proprietaria del sistema, a partire dal
1995 ha curato il lancio di 10 nuovi satelliti e 7 di questi stanno
lavorando in modo affidabile. Altri tre sono stati aggiunti di recente e
l’anno scorso è stato assunto un impegno a ri-completare la costellazione
originale (24 satelliti) entro il 2007, e possibilmente prima. Ci si aspetta
inoltre che l’attendibilità dei satelliti migliori con il lancio degli ultimi
modelli di Glonass-M, per i quali è prevista una vita media piu lunga. La
spinta per questa rinnovata attenzione sul Glonass, oltre che proveniente
dall’apparato militare, è commerciale.
Il lancio dei primi satelliti operativi, risale al 1982 e risulta operativo dal
1996; le orbite ruotano su 3 piani, con 8 satelliti su ognuno di essi; ma
l'inclinazione dei piani orbitali del Glonass e' leggermente superire (64.8
gradi) rispetto a quella del Gps (55 gradi). Le orbite sono in entrambi i
casi circolari, con raggio analogo (Gps : 26.560 Km, Glonass : 25.510
Km), ma il Glonass non ha nessun tipo di degrado sulla precisione per
cui si possono ottenere informazioni con accuratezze molto piu' elevate
di quelle ottenibili con il sistema Gps.
Gps (2)
Il primo sistema di localizzazione, chiamato Transit (statunitense),
diventò operativo nel 1964, poi seguiti altri sistemi, tra cui l'Argos (nato
da una collaborazione Usa-Francia), operativo dal 1978 ed il piu noto
sistema di navigazione Gps (noto anche con il nome di NavStar -
NAVigation Satellite Time And Ranging - Global Positioning System).
Concepito dalla Difesa americana come mezzo efficace per determinare
con grande precisione le coordinate geografiche di un punto nel quale
e' posto il ricevitore del segnale. Il sistema funziona su tutto il pianeta e
oltre ad un'accurata definizione della posizione geografica, permette di
ottenere un campione di tempo molto preciso.
Il completamento della costellazione Gps nei primi anni 90 portò ad
un’esplosione delle applicazioni commerciali. La decisione,assunta nel
13CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
maggio 2000 dall’allora Presidente Usa Bill Clinton, di rimuovere la
disponibilità selettiva dei segnali (alterazione e degradazione del segnale
introdotta per prevenire eventuali attacchi terroristici contro gli Usa) ed
un impegno ad estendere e migliorare la costellazione Gps, hanno
spronato sviluppatori in tutto il mondo a cercare soluzioni per un
posizionamento sempre migliore, e ad includere il Gps all’interno di
dispositivi apparentemente sempre piu piccoli.
caratteristiche Il sistema Gps si compone di tre
tecniche parti: il segmento spaziale, il
centro di controllo e i
ricevitori.
Il segmento spaziale e' costituito
dalla costellazione di 24
satelliti, piu' 8 di riserva, posti
in un orbita circolare a circa
20.200 km di quota i quali
compiono una rivoluzione
orbitale in 12 ore. I piani
orbitali su cui ruotano i satelliti
Satellite Gps sono 6, con 4 satelliti su ogni
piano, sfasati di 60
gradi tra loro e inclinati di circa 55 gradi rispetto al piano equatoriale
della Terra. Questa peculiare distribuzione delle orbite e dei satelliti in
ciascuna orbita non e' stata scelta a caso, ma con il preciso obiettivo di
far si che in ogni punto del pianeta sia sempre possibile ricevere i
segnali di un numero di satelliti compreso tra 5 e 8 (vedi : Diluizione
della Precisione). I segnali dei satelliti sono rilevati da varie stazioni
riceventi poste su tutto il globo ed in particolare : sull'Isola di
Ascensione, a Diego Garcia, alle Hawaii e a Kwajalein. Le misurazioni
vengono poi trasmesse alla Stazione Master di controllo a Colorado
Springs dove i dati vengono elaborati per rilevare eventuali errori in
ciascun satellite ed infine, ritrasmessi alle quattro stazioni di
monitoraggio ed ai satelliti.
Il lancio del primo satellite risale al 1978 ed il progetto è stato
completato e risulta in piena operatività dal 17 luglio del 1995. Il
Sistema Gps originario aveva una precisione sull’errore pari a circa 100
metri poiché sfruttava una sola portante (L1); da quando è stata
introdotta la seconda portante (L2, fine anni ’90) la precisione è
notevolmente migliorata consentendo di stabilire in tempo reale la
posizione con un margine di soli 4 metri, ma solo per il 10% del tempo e
senza alcuna garanzia di sicurezza del dato acquisito; per il restante 90%
del tempo lo scarto rispetto alla posizione reale sale fino a 25 metri! In
un futuro abbastanza prossimo (Gps3) sarà possibile installare ed
utilizzare un nuovo tipo di software che ridurrà la precisione a qualche
14CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
decina di centimetri (comparabile con le ultime versioni di Galileo!).
confronto Nella tabella qui sotto sono indicati il numero di satelliti e le inclinazioni
tra i due dei due Sistemi di Posizionamento Globale :
sistemi
Gps Glonass
Satelliti Totali 32 24
Satelliti 4 operativi 8 operativi
Per 1 / 2 di scorta
(6 piani) (3 piani)
Orbita
Inclinazione 55° 64,8°
orbitale
I due Sistemi di Posizionamento Globale attualmente in funzione
Diluizione della Precisione
I segnali dei satelliti con bassa elevazione, tipo quelli usati dal Gps
o da Galileo, sono maggiormente soggetti a variazioni rispetto ai
satelliti con maggiore elevazione. Ciò è dovuto alla maggiore
distanza percorsa dal segnale attraverso l’atmosfera (in
particolare attraverso la ionosfera). Un parametro fondamentale
per calcolare il minor numero di satelliti da lanciare ci è fornito
dal Dop (Diluizione della Precisione) che ci permette di valutare la
disposizione, la distanza e la posizione ottimale che i satelliti
devono avere nel cielo. Quando i satelliti sono correttamente
distanziati la posizione è individuabile nell'ambito dell'area in
ombra e il margine di errore possibile è ridotto. Quando i satelliti
sono eccessivamente ravvicinati le dimensioni dell'area in ombra
aumentano e aumenta di conseguenza anche l'incertezza della
posizione.
I diversi tipi di diluizione della precisione sono calcolabili in base
alle dimensioni :
! VDOP(Diluizione verticale della precisione in verticale) :
indice della degradazione dell'accuratezza nella direzione
verticale;
! HDOP(Diluizione della precisione in orizzontale) : indice
della degradazione dell'accuratezza nella direzione
orizzontale;
! PDOP(Diluizione della precisione della posizione) : indice
della degradazione della posizione in senso
tridimensionale;
15CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
! GDOP(Diluizione della precisione geometrica) : indice
della degradazione della posizione in senso
tridimensionale e del tempo;
Il dato Dop più utile è Gdop, trattandosi di una combinazione di
tutti i fattori; i ricevitori comunque calcolano Pdop, Hdop e Vdop
che non includono la componente temporale. Il miglior modo per
ridurre al minimo gli effetti del Gdop consiste nell'osservare il
maggior numero possibile di satelliti.
E' opportuno tuttavia rammentare che i segnali emessi dai satelliti
a bassa elevazione sono in genere più soggetti all'influenza di
gran parte delle fonti di errore.
Come indicazione
generale, quando si
eseguono rilevamenti
con il sistema Gps (e
quindi anche con il
Galileo o il Glonass),
è meglio osservare i
satelliti che si
trovano a 15° sopra
l'orizzonte (quindi
360° diviso 15° fa
esattamente 24
satelliti); le posizioni
più accurate si
ottengono in genere
quando il valore di
Gdop è basso
(solitamente inferiore
a 8).
16CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Un sistema combinato è meglio di due : Gps + Glonass
Anche se la maggioranza dei costruttori di ricevitori satellitari per la
navigazione ed il posizionamento si è concentrata completamente sui
segnali Gps, un piccolo numero ha creduto fermamente che si potessero
ottenere dei vantaggi da ricevitori che associano i segnali sia
Gps che Glonass; nonostante l’insufficienza di satelliti e la scarsa
affidabilità del secondo fino ad oggi. Javad Ashjee, fondatore della
Ashtech Ashtech, fu un pioniere nella costruzione di ricevitori doppio uso, ma
nella metà degli anni novanta i vantaggi furono abbastanza ridotti, oggi
questa situazione sta rapidamente migliorando. Topcon, che nel luglio
del 2000 ha acquisito la Javad Positioning Systems di Ashjee, oggi
propone ricevitori Gps + Glonass e dice che in molte situazioni i
topografi saranno in grado di acquisire piu punti in minor tempo.
Una ricerca eseguita da Swissat, una società che ha realizzato in
Svizzera una rete di ricevitori satellitari per la navigazione ed il
posizionamento basata su ricevitori che associano i due sistemi, offre
un convincente attestato che questa combinazione accresce
sostanzialmente la lunghezza del tempo di disponibilità nell’arco di un
giorno lavorativo, e migliora drasticamente la velocità di
inizializzazione.
La società svizzera ha misurato e confrontato la differenza di tempo
necessario ad un sistema Gps + Glonass e ad un sistema solo Gps per
risolvere le ambiguità. Per garantire risultati giusti, entrambi i ricevitori
sono stati collegati alla stessa antenna attraverso uno sdoppiatore. Sono
state misurate cento inizializzazioni in piu di sette giorni, usando otto
diverse configurazioni dei satelliti.
warm start Dopo un warm start il ricevitore
Gps + Glonass ha richiesto 27
secondi per fissare l’origine del
segnale, rispetto ai 47 secondi
richiesti dall’unità solo Gps.
Durante l’ultimo warm start, i
risultati sono stati ancora piu
sorprendenti : il Gps + Glonass
ha impiegato 13 secondi, mentre
il ricevitore solo Gps ne ha
Costellazione Gps
impiegato 38 di secondi.
17CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Le principali critiche al sistema Gps (3)
Il Gps conta circa 100 milioni di utenti nel mondo da quando gli Stati
Uniti lo hanno messo a disposizione dei civili (maggio 2000), però
essendo nato per esigenze militari continua ad essere gestito da militari e
questo presenta vari inconvenienti :
! In occasioni di eventi bellici il sistema viene chiuso o ne viene
limitato l’uso; nulla, infatti, impedirebbe agli Stati Uniti, in caso
di necessità, di far “restare al buio” alcune aree geografiche (si
stima che nel 2006 un’eventuale interruzione di 3 giorni del
sistema americano e il conseguente black-out dei trasporti
basterebbero a "bruciare" 2 miliardi di euro!) o, addirittura,
fornire dati completamente falsati;
! L’accuratezza della localizzazione, che è volutamente imprecisa,
talora di molte decine di metri, e l’affidabilità, con una copertura
aleatoria delle regioni situate a latitudini estreme e ridotta
penetrazione del segnale nelle aree urbane (per lanciare un
missile a testata nucleare 100 metri in piu o in meno contano
poco!);
certificazione Un istituto di ricerca canadese ha segnalato il caso di un aereo vittima di
delle critiche un'interruzione non annunciata del segnale durata più di un’ora e 20
minuti, peggiorata da un errore iniziale di posizionamento di 200 km al
momento del suo ristabilimento.
Le autorità aeronautiche islandesi hanno registrato molti voli
transatlantici perturbati nello stesso modo nella loro zona di controllo;
persino negli Stati Uniti, aerei civili hanno subito un'interruzione di
segnale di 20 minuti in tre Stati del centro del paese; comandanti di navi
hanno segnalato lo stesso fenomeno nel Mediterraneo, ecc.
Nell'agosto 2001 la relazione dell'istituto Volpe National
Transportation Center, richiesta dal governo americano, ha denunciato
varie debolezze e il potenziamento del sistema previsto dagli Stati Uniti
(Gps III) non risolverà tutte le sue carenze, anche se gli americani si
ostinano a sostenere il contrario!
18CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
LA POLITICA SPAZIALE EUROPEA
Lo spazio si sta dimostrando uno dei campi di maggiore successo
dell’integrazione europea, e difatti l’Ue è sempre più decisa a procedere
verso il coordinamento e lo sviluppo delle politiche spaziali,
fondamentali per garantire all’Europa il futuro da superpotenza che le
dovrebbe competere.
Gli sforzi compiuti in Europa negli ultimi decenni sono stati motivati ad
un desiderio di autonomia in materia spaziale e finora sono stati condotti
principalmente in un quadro intergovernativo e nazionale. Questi diversi
sforzi hanno permesso di creare una solida base industriale e di conferire
all’Europa una capacità riconosciuta nel settore dei lanciatori, della
scienza e tecnologia, ed in particolare dei satelliti di comunicazioni.
successi e I successi ottenuti finora a questo ambizioso programma , sono da
nuovi obiettivi attribuire a vari attori, in particolare grazie all’azione dell’Agenzia
Spaziale Europea (Esa), la quale ha risposto con successo all’obiettivo di
raccogliere e coordinare le risorse e le esperienze disponibili nei singoli
Paesi aderenti, permettendo all’Europa il raggiungimento di traguardi
scientifici molto importanti. L’Esa costituisce e continua ad essere un
“modello di riferimento” per l’Ue, garantendogli non solo una solida
base industriale, ma anche un’autonomia strategica nell’accesso allo
spazio, grazie alle affermazioni nel settore dei lanciatori, nonché il
conseguimento di notevoli capacità nella scienza, nella tecnologia e
nelle applicazioni. Essa è ormai capace di prendere l’iniziativa, di
intervenire in condizioni di parità con i suoi partner e di svolgere un
ruolo “strategico” nei grandi progetti spaziali realizzati in cooperazione.
Sembra necessario riflettere sull’insieme dei grandi programmi spaziali
del futuro, relativamente all’equilibrio che si dovrà trovare fra
autonomia europea e cooperazione internazionale. Da qualche anno,
infatti l’Unione ha preso coscienza dell’importanza dello spazio e
interviene progressivamente come soggetto attivo, in funzione
soprattutto delle applicazioni utili al perseguimento delle sue politiche.
Lo spazio rappresenta uno strumento con caratteristiche uniche che può
ormai essere messo al servizio di numerosi obiettivi e politiche, come i
trasporti e la mobilità, la società dell’informazione e la competitività
industriale, lo sviluppo sostenibile e, più in generale, la “strategia di
Lisbona” che mira a fare dell’Unione Europea una società basata sulla
conoscenza più avanzata del mondo.
Le crescenti sfide in materia di sicurezza, associate agli usi polivalenti
che offre lo spazio, portano oggi a riconsiderare nell’insieme il ruolo
dell’Europa nel settore spaziale.
A tale riguardo, il rapido Sviluppo della Politica Estera e di Sicurezza
Comune (Pesc) e della Politica Europea di Sicurezza e di Difesa (Pesd)
richiedono un’attenzione particolare: il fatto che gli Stati Uniti dedichino
allo spazio sei volte più risorse pubbliche di tutti i Paesi europei non
può lasciare l’Europa indifferente se vuole essere presente nello spazio.
19CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
L’affermazione dell’Europa come potenza spaziale è stata però possibile
solamente a seguito di una precisa volontà politica che ha permesso di
definire nella Costituzione europea, attraverso un accordo di
cooperazione con l’Esa nel 2003, lo Spazio come una materia di
competenza comunitaria.
Il varo dei progetti del sistema di navigazione satellitare Galileo e del
sistema di osservazione Gmes (Global Monitoring for Environment and
Security : controllo planetario per l’ambiente e la sicurezza), reso
possibile grazie alla straordinaria sinergia nata dalla fusione delle
competenze tecniche dell’Esa con gli stanziamenti finanziari e la volontà
politica dell’Unione, sono gli esempi più lampanti dei nuovi risultati
della politica spaziale europea.
La Pesd, che gradualmente completerà il processo di integrazione
europea, sta mirando a dotare l’Unione della capacità di decidere e agire
in maniera autonoma in vista di un approccio globale della gestione delle
crisi, compresa la prevenzione dei conflitti, per mezzo di diversi
strumenti civili e militari. Essa tiene conto delle profonde evoluzioni del
concetto di sicurezza registrate negli ultimi anni e del forte potenziale di
progresso che potrebbe generare la sua dimensione scientifica,
tecnologica e industriale. E’ quindi di primaria importanza che i servizi
offerti dallo spazio in tempo normale e in periodi di crisi siano
debitamente protetti. Una Pesd credibile ed efficace comporterà
necessariamente una componente spaziale a sostegno di un processo
decisionale rapido.
lo spazio In Europa, lo spazio può svolgere un ruolo unico importantissimo per far
diventa materia convergere processi diversi verso scopi comuni. Le capacità strettamente
di competenza militari rimangono infatti in gran parte sotto la sovranità degli Stati
dell’Ue membri, con la conseguenza che esistono molti programmi satellitari
differenti. Un esempio è dato nel settore militare spaziale: vi sono 5
programmi in Europa per i satelliti di comunicazione e 3 per i satelliti di
osservazione, ciascuno basato su una tecnologia propria, cosa che rende
delicata un’eventuale “interoperabilità”.
In pratica questi sistemi sono stati realizzati senza concertazione: in
alcuno dei settori militari non esiste finora un sistema operativo europeo
e a proposito, il rapporto Star21* raccomanda che l’Unione sviluppi una
capacità satellitare di difesa e di sicurezza su una base interamente
europea.
* Rassegna strategica del settore aerospaziale nel 21° secolo condotta da un
gruppo di membri della Commissione Europea e di amministratori delegati
delle maggiori società aerospaziali europee, insieme con l’Alto
Rappresentante per la politica estera e di sicurezza comune Ue e due
membri del Parlamento Europeo (luglio 2002).
20CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Molti stati maggiori nazionali si sono già associati per definire
congiuntamente le necessità operative comuni al fine di ottenere un
sistema globale europeo di osservazione via satellite allo scopo di
sicurezza e difesa (Boc), che potrebbe essere esteso ad altri partner.
Questo primo passo è già stato compiuto ormai, grazie all’attivazione
quasi completata del Gmes (Global Monitoring for Environment and
Security).
Le priorità del futuro in una Europa spaziale
Dal 1980, l’Europa dispone, con l’Ariane** ed il Centro spaziale della
Guyana francese***, di un accesso indipendente e affidabile allo spazio
che le garantisce un’ampia libertà di iniziativa nella realizzazione delle
sue ambizioni spaziali. Tuttavia la competitività europea in questo
settore richiederà nuovi sviluppi tecnici e nuove modalità di erogazione
del sostegno pubblico e privato. Sarà quindi necessario garantire
l’accesso europeo allo spazio e il suo finanziamento a lungo termine,
facendo convergere le responsabilità tra soggetti nazionali ed europei.
L’Europa deve innanzitutto prendere l’iniziativa ed intervenire presso i
suoi partner per svolgere un ruolo strategico nei grandi progetti spaziali
realizzati in cooperazione, garantendo una base tecnologica vasta ed
efficace e mantenendo il trasferimento di conoscenze e informazioni tra
le generazioni di scienziati e ingegneri: si calcola infatti che in Europa
quasi il 30% degli addetti del settore spaziale andrà in pensione nei
prossimi 10 anni. Si tenga ben presente, quindi che in questo scenario
futuro ad esempio, la gestione delle crisi sarà in diretto rapporto con il
“controllo delle tecnologie spaziali” e questo avrà valore soprattutto nel
campo spaziale militare.
** Vettore europeo progettato per portare in orbita veicoli spaziali pilotati.
Lanciato per la prima volta nello spazio a fine 1979; da allora sono state
costruite altre versioni ben più potenti e versatili, fino ad arrivare ad
Ariane 5, il vettore europeo di ultima generazione costruito e già
utilizzato per lanciare satelliti pesanti per comunicazioni su orbite Gto.
*** Situato a Kourou nella Guyana francese dove operano 3 diverse
organizzazioni:
! l’Agence Spatiale Europèenne (Agenzia Spaziale Europea);
! Centre Nazionale d’Etudes Spatiales (Agenzia Spaziale
Francese);
! Arianspace (un’impresa commerciale privata cui è affidata la
realizzazione del razzo Ariane);
Complessivamente queste società totalizzano circa il 15% dell’attività
economica del paese, impiegano circa 1000 persone ed effettuano una
decina di lanci spaziali l’anno.
21CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
lo spazio come Sono state inoltre avviate azioni per semplificare le procedure e limitare
elemento chiave gli ostacoli normativi al fine di far evolvere l’industria spaziale in un
nella politica quadro normativo prevedibile e stabile che dia motivazione agli attori
comunitaria coinvolti (decisori e investitori). In questo contesto, nell’ottimizzare il
patrimonio spaziale europeo, nel rispetto del principio di sussidiarietà
onde stabilire nuovi obiettivi e assicurare la convergenza dei contributi
di diversi soggetti istituzionali verso obiettivi comuni, si dovranno
definire le responsabilità dei soggetti istituzionali in materia spaziale, in
particolare le agenzie di sviluppo e le strutture operative e le loro
relazioni con il settore privato.
Guardando all’Europa : l’Italia nel Programma Galileo
Il 2003 è stato l’anno dell’avvio operativo di un progetto molto
importante : il sistema di posizionamento globale europeo Galileo; ma
molte altre sono state le iniziative che sono nate e si sono sviluppate, e
molto è stato l’impegno profuso nell’ambito del semestre Europeo di
Presidenza Italiana.
Per arrivare, però, alla stesura definitiva del Progetto Galileo si sono
dovute superare non poche difficoltà; non ultima il riacutizzarsi dei
dissidi tra Italia e Germania in merito alle diverse prospettive su quale
delle due potenze doveva assumere la leadership del progetto.
posizione di Le prime avvisaglie si sono avute sul finire dello scorso anno (2002),
rilievo con un primo allarme fatto risuonare dall’agenzia spaziale europea (Esa)
dell’industria dopo che la Germania aveva accusato il nostro Paese di aver assunto un
spaziale atteggiamento troppo rigido e intransigente nella ricerca di un
compromesso per l’individuazione del paese più idoneo a condurre lo
sviluppo di Galileo. La contesa Italia - Germania era stata la punta di un
iceberg che nei mesi precedenti aveva coinvolto anche gli altri due
partecipanti al progetto, cioè Francia e Gran Bretagna, e che portò
addirittura a un congelamento per mesi delle attività di sviluppo. Grazie
ad una serie di fitti colloqui tra il Presidente del Consiglio Silvio
Berlusconi e il Cancelliere tedesco Gerhard Schroder tutte le
controversie sono state appianate e si è arrivati ad una fruttuosa
collaborazione in funzione del bene comune.
Galileo è, infatti, un progetto di grande importanza che prende le mosse
dall’ azione congiunta dell’Unione e dei suoi Paesi membri con una
delle principali Agenzie, l’Esa. Un progetto in cui imprese e consorzi
privati entrano a buon diritto fin dall’inizio come soci investitori e
gestori, in misura pressoché pari a quella del tradizionale gestore
pubblico. Galileo, va anche letto come azione di autonomia politica di
un’Europa che lancia una sfida strategica e tecnologica al gigante
americano, che col suo sistema Gps ha detenuto il monopolio della
navigazione satellitare su scala globale.
22CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Di grande rilievo è anche il suo contenuto innovativo, il conseguente
impulso che produrrà sul mondo industriale e il trasferimento di
tecnologia in altri Paesi e verso altri settori non specificamente coinvolti,
diversi da quello spaziale e delle telecomunicazioni. I servizi che Galileo
introduce nella società sono un esempio della moderna cultura e della
società informatica. Per questo il programma si pone come un potente
strumento per collegare tutti i settori e superare il “digital divide”.
nuovi scenari Le applicazioni del sistema Galileo sono infatti veramente destinate a
tecnologici moltiplicarsi e non sono limitate al settore dei trasporti, ma spaziano
e quasi in ogni campo: dall’agricoltura, all’ambiente, dalla ricerca agli
industriali affari interni di regioni e Paesi membri, dalla protezione del mercato alla
sicurezza di uomini e beni. Argomento quest’ultimo di grande attualità
nel panorama politico-sociale e in quello della società dell’informazione.
In termini puramente finanziari le cifre che ruotano intorno al
programma Galileo sono da capogiro. Miliardi di euro, sia come
investimenti, sia come indotto e ricaduta pioveranno su industria e
servizi e su tutto il tessuto economico dei Paesi membri. Un grande
progetto Europeo, dunque, nato come un successo e destinato a
rimanere tale. Un’impresa della quale essere orgogliosi, in particolar
modo come italiani, perché italiane sono le società, come Alenia
Spazio e Telespazio, che partecipano a Galileo con ruoli di primario
rilievo. A questo proposito riportiamo quanto detto dal Ministro Moratti
dopo la Conferenza di Edimburgo del 14 novembre 2001 : “La nuova
politica dell’Italia si è focalizzata strategicamente su progetti con la
maggiore ricaduta sull’industria nazionale con particolare attenzione
alle piccole e medie imprese. Per quanto riguarda il programma Galileo
di navigazione satellitare, definito centrale anche dall’Unione Europea,
l’Italia ha confermato ad Edimburgo la propria volontà di aver la
leadership del Progetto, svolgendo attraverso le proprie imprese anche la
funzione di primo contatto industriale.
il ruolo primario Nella politica dei lanciatori - ha proseguito il Ministro Moratti -
dell’Italia fondamentale per l’accesso allo spazio, l’Italia ha ottenuto la
in ambito Esa significativa adesione finanziaria della Francia, nel progetto Vega,
relativo ai piccoli e medi lanciatori di satelliti, affermando la leadership
italiana in un nuovo settore che si affianca alle iniziative già esistenti
della Francia nell’area dei grandi lanciatori di satelliti”. Si aprono così
per l’Italia nuovi, importanti scenari per la collaborazione spaziale
europea in cui il nostro Paese assume funzioni e ruoli di guida.
23CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Le nuove alleanze extra-europee al Progetto (13)
Per acquisire maggiore forza, economica e politica, l’Unione Europea ha
allargato il progetto anche a paesi extra-europei, concludendo importanti
accordi con Cina (Ottobre 2003), India (Novembre 2003), Israele
(Marzo 2004), Russia (Gennaio 2005), Brasile, Giappone, Canada e
Corea del Sud (nel 2005).
il gigante La Cina ha firmato con l’Unione un accordo in base al quale Pechino
asiatico alla contribuirà al progetto con uno stanziamento di 200 milioni di Euro Si
conquista dello tratta, almeno fino ad oggi, del più importante programma di
spazio cooperazione scientifica avviato dalla Cina con altri Paesi e proprio per
questa ragione, la notizia ha suscitato non poco allarme negli Stati Uniti
, dove la cooperazione tra il grande paese asiatico e l’Ue, per di più
abbinata alle non poche pressioni che l’Unione stessa sta esercitando
affinché venga eliminato l’embargo sulla vendita di sistemi d’arma alla
Cina, è vista legittimamente o meno come un preoccupante “indizio” di
possibile mutamento di indirizzi strategici, che non potrebbe che
risultare molto pericoloso per gli Usa.
I cinesi si aspettano un ottimo ritorno dall’investimento e danno quindi
ampio credito al progetto. Inoltre Pechino ha stretto alleanze con diverse
imprese costruttrici di satelliti (come la francese Alcatel Space) e con
singoli paesi europei tra cui Francia, Germania e Italia. Con il nostro
paese già nel 1997 venne formato il protocollo per la Cooperazione
scientifica e Tecnologica.
I rapporti con gli Stati Uniti sono decisamente più difficili: l’ala
conservatrice si sente già minacciata dai movimenti cinesi in campo
spaziale, e dalle sue nuove alleanze. Secondo Joan Johnson Frese,
un’esperta di politica spaziale, alcuni elementi dell’amministrazione Usa
mostrano una forte preoccupazione per la Cina e le sue ambizioni
spaziali, spingendo verso un livello di cooperazione minimale in questo
campo. Il sistema di regolazione delle esportazioni di tecnologie Usa,
attivo dal 1999, proibisce il lancio di satelliti americani tramite i razzi
cinesi “Lunga marcia”. Questo embargo ha causato seri problemi
all’industria cinese del settore, che è infatti in cerca di contatti
internazionali alternativi. Le misure di restrizione nei confronti di
Pechino sono motivati dal fatto che quest’ultimo sembra vendere
tecnologia missilistica a paesi giudicati instabili e strettamente legati al
terrorismo come Pakistan e Iran.
Tutte queste manovre non fanno altro che rafforzare la volontà cinese di
raggiungere una propria via allo spazio, cercando nuove alleanze
pericolose per gli Stati Uniti. Le prospettive di un rafforzamento della
cooperazione tecnologica con la Russia e i vantaggi logistici derivanti
per la Cina dallo sviluppo e dall’uso del sistema Galileo potranno
allertare seriamente il governo americano, che rischia di essere
minacciato in ambito economico e allo stesso tempo in quello militare.
24CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
anche l’India Anche l’India parteciperà al progetto europeo Galileo, contribuendo con
entra nel uno stanziamento di ben 300 milioni di euro, superiore quindi ai 200
consorzio milioni che la Cina si è detta pronta a mettere a disposizione del
progetto. Quote e modalità di partecipazione devono ancora essere
negoziate e l’India ha voluto sottolineare che devono essere definite su
una base di equità. Secondo la stampa indiana tale evento rappresenta
senza dubbio il massimo esempio dei legami rafforzati tra India e Ue.
programma di E’ molto recente il primo passo di Israele verso la partecipazione al
joint-venture progetto Galileo; infatti dovrebbero ottenere l’approvazione dell’Ue,
italo-israeliana alcune compagnie israeliane tra cui figurano le Industrie Aeronautiche
Israeliane (Iai), Orbit e Rokar International, la cui decisione di proporre
queste compagnie per la partecipazione al progetto, è stata raggiunta agli
inizi di marzo 2004 in una riunione tra funzionari israeliani e italiani a
Tel Aviv. Israele investirà almeno 15 milioni di euro in cinque anni, e
una somma equivalente sarà fornita dagli europei in ordinazioni alle
compagnie israeliane per attrezzatura e tecnologia. Matimop, il Centro
dell’industria israeliana per la Ricerca e lo Sviluppo presso l’Ufficio
dello scienziato Capo, guidato da Lior Amitai, è responsabile della
gestione della partecipazione israeliana al progetto.
accordi Anche con la Russia è iniziata una “cooperazione europea” per quanto
Ue-Russia riguarda il settore dei lanciatori. Da sempre infatti lanciatori ed
infrastrutture di lancio costituiscono elementi di base per ogni progetto
spaziale: la loro presenza è indispensabile per garantire l’autonomia
nell’accesso allo spazio. L’accordo di Mosca del 19 gennaio 2005, con
cui l’Ue e la Russia hanno sancito un “partenariato” e una
collaborazione a lungo termine per lo sviluppo, la realizzazione e l’uso
di esistenti e futuri lanciatori, segna quindi un passo significativo nelle
strategie europee per l’accesso allo spazio: autonomia dagli Usa e
collaborazione con altre potenze mondiali.
Secondo la Price Waterhouse Coopers, nel 2020 il mercato del
posizionamento globale avrà fatturato circa 154 miliardi di euro e
creerà 165 mila nuovi posti di lavoro nella sola Europa. “Adesso è
chiaro anche agli Usa che è preferibile cooperare con l’Europa”
commenta l’ingegner Giuseppe Viriglio, direttore dell’Esa
(European Space Agency) per i programmi dell’Unione europea ed
affari industriali, ed infatti, lo scorso giugno 2004 al summit Usa-Ue di
Dublino Colin Powell e Loyola de Palacio hanno firmato un accordo di
cooperazione tra Galileo e Gps per lo sviluppo di un sistema di
navigazione satellitare integrato Gnss (Global Navigation Satellite
System).
25CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Strategia della navigazione (4)
Galileo sulla Il programma Galileo si inserisce, nell’ambito delle attività dell’Agenzia
rampa di lancio Spaziale Europea (Esa), in un più vasto programma di navigazione
satellitare che ha preso avvio con Egnos (European Geostationary
Navigation Overlay Service). Il satellite Egnos rappresenta il primo
passo della navigazione satellitare europea, fornendo un complemento,
sotto controllo civile, al sistema di navigazione e posizionamento
americano (Gps). Si tratta di un programma frutto di un’iniziativa
congiunta dell’Esa, della Commissione europea e di EuroControl. Lo
sviluppo di Egnos è cominciato concretamente nel 1999 e gli utilizzatori
già beneficiano in Europa di un segnale fin dal 2001. Dall’inizio del
2004 il segnale operativo Egnos è disponibile rendendo possibile un
gran numero di applicazioni utili a preparare il mercato a Galileo. Nel
2006 Egnos sarà certificato per le utilizzazioni “Safety of Life” in
Europa.
Galileo rappresenta il secondo
passo della navigazione
satellitare europea, affrancando
l’Europa dalla dipendenza dagli
Stati Uniti d’America e in quanto
sistema autonomo sotto controllo
civile rappresenta lo strumento
per una vera sovranità,
indipendenza e garanzia di
Costellazione Galileo
servizio globale per la
navigazione satellitare. L’impresa comune “Galileo Joint Undertaking”
(Ju) è operativa da alcuni mesi e risponde alle esigenze manifestate dal
Consiglio dei Trasporti dell’Unione Europea e dal Consiglio dell’Esa di
disporre di uno strumento di coordinamento tra le due organizzazioni
nella fase di sviluppo del sistema. Per la gestione della fase di sviluppo e
qualifica del programma Galileo, è stata istituita una organizzazione ad
hoc, la “Galileo Joint Undertaking” (Impresa Comune Galileo) di cui
fanno parte : Eutelsat, Fdc, Indra, Kongsberg Seatex, Septentrio,
Telespazio e Thales.
la società di Il “Galileo Joint Undertaking” sarà punto di contatto e portavoce delle
gestione industrie downstream (terminali, applicazioni e sevizi) e dovrà
e sviluppare il mercato potenziale di servizi basati sulla conoscenza della
i privati posizione e migliorare l’offerta legata alla navigazione satellitare. Esso
deve assicurare alle due organizzazioni internazionali che finanziano alla
pari l’impresa, Ue ed Esa, con i rispettivi organi di controllo composti da
differenti Stati europei, il conseguimento degli obiettivi e l’erogazione
dei fondi comunitari. In particolare, mentre sono state avviate nel quadro
della Ju le attività necessarie per strutturare l’organizzazione delle
26CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
successive fasi di realizzazione dell’intera costellazione e del suo
esercizio, l’Esa ha proseguito le attività di supporto all’industria
spaziale europea per lo sviluppo delle capacità tecnologiche e produttive
necessarie alla realizzazione dell’intera infrastruttura. L’Agenzia
Spaziale Europea è, infatti, responsabile della gestione delle risorse
finanziarie messe a disposizione dalla Comunità Europea, tramite la Ju,
e dall’Esa stessa per la fase di sviluppo e qualificazione di Galileo e
dell’affidamento dei contratti industriali relativi. Tale fase comprende la
realizzazione, il lancio e la qualificazione di un satellite sperimentale
destinato prioritariamente all’impiego delle frequenze radio
indispensabili a Galileo e dei primi quattro satelliti operativi nella
configurazione finale con lo scopo appunto di qualificare il sistema.
i futuri A questo proposito il costo totale del Progetto Galileo è di circa 3400
investimenti milioni di euro (l’equivalente di 150 Km di autostrada!), di cui 1100
spaziali (550 milioni di euro provenienti dal bilancio comunitario (Rte) e 550
milioni di euro provenienti dall’Agenzia Spaziale Europea (Esa) per la
fase di sviluppo (2002 – 2005); questa fase ha il compito di realizzare il
segmento spaziale e terrestre del sistema nonché di lanciare i primi
satelliti per la validazione del sistema stesso. Nella fase successiva,
quella di spiegamento (2006 – 2007) saranno fabbricati e lanciati i
satelliti, veri e propri, e saranno installate le strutture terrestri. L’ultima
fase è quella operativa che prenderà il via dal 2008; il costo, stimato, di
manutenzione e gestione dell’intero sistema sarà di circa 220
milioni di Euro l’anno, ampiamente superato dai ricavi previsti (si stima
che a regime si avrà un fatturato di circa 10 miliardi di euro l’anno a
salire!). Dopo aver portato a termine la fase di sviluppo e convalida ed
aver scelto il concessionario, il “Consorzio Galileo Services” è destinato
a sciogliersi.
i costi del Nei diagrammi a torta che seguono vengono rappresentati i costi totali
Progetto del Progetto e come questi sono ripartiti fra i vari Stati membri :
27CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
la cooperazione Le fasi di spiegamento e sfruttamento saranno gestite dal consorzio,
comune sotto il controllo di due nuovi organismi : la “Supervisory Authority” e il
“Centre of Security and Safety”.
Per la costituzione di tali strutture la Commissione ha da tempo
presentato una proposta di regolamento, secondo la quale la
“Supervisory Authority” deterrà la proprietà dell’intero sistema di
radionavigazione satellitare nonché di tutti i beni, materiali e
immateriali, ceduti al Ju o venutisi a creare in seguito alla sua attività.
Essa stipulerà il contratto con il concessionario, il quale sarà il suo unico
interlocutore per il funzionamento del sistema e sorveglierà
l’adempimento degli obblighi derivanti dalla concessione.
Il “Centre of Security and Safety” avrà invece il compito di
garantire la sicurezza (ivi compresa, quando necessaria, l’interruzione
del segnale) e l’affidabilità del sistema. Un ridotto nucleo permanente,
sempre operativo, curerà la tutela degli interessi dell’Unione Europea e
dei suoi stati membri.
28CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Fase di Sviluppo Consorzio
e Spiegamento Galileo
Services
(2002 / 2007)
Fase Operativa Supervisory Centre of
(dal 2008) Authority Security and Safety
Il Centro sarà attivo anche per risolvere ogni problema di
interoperabilità con il Gps americano. Anche se queste due strutture
devono essere ancora approvate dal Consiglio dei Ministri della Ue, non
c’è dubbio che il programma Galileo è decisamente avviato e che il
“Joint Undertaking” ne ha avviato lo sviluppo e la realizzazione. Prova
ne è che è già operativo il consorzio Galileo Industries, società
finalizzata alla gestione del programma Galileo, costituita nel 2000 a
Bruxelles come “joint-venture” fra le maggiori aziende spaziali europee.
Sono in corso negoziazioni tra Galileo Industries e Thales per l’entrata
di quest’ultima come settimo azionista della società. La Galileo
Industries che avrà sede a Roma sarà responsabile di tutte le attività
di progettazione, ingegneria, sistemistica e approvvigionamento,
fondamentali anche in previsione delle future evoluzioni, sia di tipo
tecnico, sia economico del progetto. Sempre a Roma, nel Centro
Integrazione Satelliti di Alenia Spazio, verranno assemblati i 30 satelliti
della costellazione, con il completamento del primo a fine 2005, i
successivi quattro entro il 2006 e i rimanenti 25 entro il 2008.
Infrastruttura globale
Galileo è concepito come un sistema autonomo europeo di
radionavigazione satellitare il cui funzionamento sarà compatibile con
gli altri sistemi esistenti quali Gps e Glonass ed offrirà una serie di
servizi per la società civile.
un Gps per Dall’utilizzo della tecnologia per i sistemi di navigazione satellitare si
l’Europa? svilupperanno rapidamente tutti i settori della società dell’informazione
in stretta relazione con lo sviluppo delle telecomunicazioni, di Internet e
di tutte le applicazioni dei servizi mobili. È per questo che la
navigazione satellitare diventa indispensabile ad una vasta gamma di
applicazioni, soprattutto nel settore dei trasporti (aeronautici, marittimi e
terrestri) ma anche in tutti i settori dove la misurazione esatta del tempo
e la localizzazione precisa sono indispensabili. La disponibilità dei due
servizi di navigazione, Gps ed i suoi complementi locali, Egnos in
Europa da una parte e Galileo dall’altra, con le loro caratteristiche di
interoperabilità e compatibilità funzionale a livello di utente, è
considerata condizione essenziale per lo sviluppo di servizi di
navigazione satellitare sicuri e affidabili.
29CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Galileo fornirà numerosi servizi
grazie alla combinazione delle
capacità di sistema di ciascun
componente e settore della sua
architettura: i componenti
mondiali, regionali, locali e
l’utilizzatore. La costellazione
Galileo fornirà la capacità di
radio-diffondere su scala
planetaria un insieme di segnali
Costellazione Galileo di navigazione utili a numerosi
servizi.
Ciascun segnale di navigazione si compone di uno o due codici per la
misura della distanza e di dati di navigazione oltre che di altri codici in
funzione del servizio specifico. L’architettura di Galileo si basa su una
componente globale che comprende:I una costellazione di 30 satelliti su
orbita terrestre media (Meo, vedi : Geo, Meo o Leo?), con una copertura
adeguata a garantire i servizi a livello planetario. Ciascun satellite avrà
un carico utile per la navigazione e un ripetitore di ricerca e salvataggio.
La costellazione fornirà una capacità di radiodiffusione mondiale di un
insieme di segnali di navigazione nella banda L per i servizi ad accesso
libero, commerciali, di salvaguardia della vita umana e ad accesso
controllato. La misura della distanza tra il satellite e l’utilizzatore basata
sui codici e i dati di misure di distanza saranno sfruttati dai ricevitori
di Galileo per i diversi servizi offerti; un centro di controllo e di
missione connesso ad una rete mondiale di sensori e stazioni
ricetrasmittenti che assicuri la gestione della costellazione dei satelliti
controllando le funzioni principali della missione di navigazione,
determinando e trasmettendo le informazioni d’integrità a livello
mondiale.
30CEMISS GALILEO VS GPS SUPPL. N°7 – LUGLIO 2005
Geo, Meo o Leo ?
I più vecchi satelliti per telecomunicazioni occupano delle orbite
geostazionarie o geosincrone, in cui il periodo orbitale è uguale a
quello di un punto sulla superficie terrestre (satelliti Geo,
Geosynchronous Earth Orbit). Quindi il satellite sembra rimanere
fisso rispetto alla posizione sulla terra in quanto ruota insieme ad essa
con lo stesso periodo di rotazione, ad un'altitudine di circa 35.800
chilometri dalla superficie della terra su un piano passante per
l'equatore. La distanza dei satelliti in orbita geostazionaria causa però
una delle maggiori restrizioni delle comunicazioni satellitari. I segnali
radio trasmessi verso un satellite viaggiano alla velocità della luce
(circa 300.000 chilometri al secondo); a quella velocità essi
impiegano approssimativamente 125 millisecondi per raggiungere il
satellite e altrettanto per ritornare sulla terra. Questo ritardo di 250
millisecondi (un quarto di secondo) nella propagazione del segnale è
molte volte superiore al ritardo per un segnale trasmesso attraverso
qualunque altro link terrestre e crea un effetto percepibile
nelle comunicazioni vocali e impone l'adozione di sofisticati
protocolli trasmissivi per la trasmissione di dati su un link satellitare.
Inoltre le limitazioni imposte dagli organismi regolatori alla potenza
dei segnali satellitari e le grandi distanze in gioco fanno sì che, in
attesa di nuove tecnologie costruttive di satelliti ad alta potenza, le
stazioni di terra necessitino di antenne di grosse dimensioni non facili
da installare. Per ovviare ad alcuni degli inconvenienti sopra descritti
l'industria aerospaziale ha sviluppato nuove tecnologie che
permettono ai satelliti di orbitare a distanze più ravvicinate rispetto
alla superficie terrestre: i satelliti Meo e Leo. I satelliti Meo (Medium
Earth Orbit) orbitano a una distanza compresa nel range 10.000-
15.000 chilometri rispetto alla superficie terrestre. I satelliti Leo (Low
Earth Orbit), invece, orbitano a un'altitudine compresa tra meno di
1.000 e 2.000 chilometri da terra. Come conseguenza del minor raggio
orbitale il ritardo di trasmissione è minimo rispetto a quello di un
sistema Geo, poiché le distanze che i segnali radio devono percorrere
sono grandemente ridotte. I satelliti stessi sono poi di dimensioni più
ridotte rispetto ai tipici satelliti per telecomunicazioni della precedente
generazione e hanno pesi generalmente al di sotto dei 500chilogrammi
e volumi inferiori ai 2 metri cubi. Per contro, le minori orbite dei
satelliti Meo e Leo aggiungono complessità al sistema poiché i satelliti
si muovono relativamente alla superficie terrestre (la loro orbita non è
infatti stazionaria). In altri termini un'area terrestre non è sempre
illuminata dallo stesso fascio. Questo implica che l'ingegneria
delle comunicazioni satellitari deve affrontare una doppia mobilità,
quella della stazione mobile e quella del satellite.
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