Evropská „podpůrná“ geostacionární navigační služba

Artemis and Spot 4 communicating via the Silex (Image: ESA)

EGNOS

Systém EGNOS ((European Geostationary Navigation Overlay Service) je evropský projekt, který formou diferenciálního signálu poskytuje korekce k signálu GPS. Korekce jsou poskytovány pro území Evropy a jsou důležité pro eliminaci chyb, jimiž jsou vysílané signály nevyhnutelně zatíženy (konkrétní chyby jsou uvedeny níže). Zpracováním diferenciálního signálu v GNSS přijímači dochází ke zpřesnění určení polohy.

EGNOS je aplikace systému SBAS (Satellite Based Augmentation System), který je vyvíjen společně Evropskou  kosmickou agenturou (ESA), Evropskou komisí (EC) a Evropskou organizací pro bezpečnost leteckého provozu (EUROCONTROL).

V dubnu roku 2009 bylo převedeno veškeré vlastnictví systému EGNOS z Evropské kosmické agentury na Evropskou komisi a oficiálně byl systém spuštěn k 1. říjnu 2009.
    
Systém se skládá z 40 pozemních monitorovacích stanic RIMS (Ranging and Integrity Monitoring Station), které jsou rozmístěny po Evropě a nepřetržitě monitorují data vysílaná satelity GPS. Výsledek monitorování je průběžně předáván zabezpečenou datovou sítí do jednoho z řídicích center MCC (Master Control Centre). Zde se data upravují a vyhodnocuje se informace o stavu družic GPS (přesnost atomových hodin, odchylky od dráhy pohybu, výpadky...) a o chybách měření zaviněných stavem zemské ionosféry (= hlavní příčina chyb měření). Data jsou pak sítí předána třem vysílacím stanicím. Vysílací stanice jsou z bezpečnostních důvodů zdvojeny. Každá vysílací stanice předává data „svému“ satelitu na geostacionární oběžnou dráhu, tedy nad rovník. Jedná se o tři satelity: dva satelity  komunikačního systému INMARSAT (International Maritime Satellite Organization), jeden satelit (Inmarsat III) je nad Atlantikem - na 15,5° západní délky - a druhý (Inmarsat III) nad Indickým oceánem - na 64° východní délky, a jeden satelit ESA Artemis, který je umístěn nad Afrikou mezi oba Inmarsaty na 21,5° východní délky. Tyto satelity vracejí data zpět k Zemi, kde přijímač tato data načítá a koriguje podle nich údaje přijaté ze satelitů GPS. V praxi by měla být chyba alespoň v 99 % měření menší než 1,5 metru.

EGNOS je prvním dokončeným projektem EU v oblasti satelitní navigace a je současně předchůdcem projektu Galileo.

Systém EGNOS bude poskytovat celkem 3 druhy služeb:

• základní služba (Open Service - OS) – základní signál, poskytovaný zdarma, spuštěno 1. října 2009
• služba "kritická" z hlediska bezpečnosti (Safety of Life service - SoL) – rozšířený signál zahrnující integrovanou funkci, která během několika vteřin varuje uživatele v případě chybné funkce. Tato služba bude určena pro bezpečnostně-kritické dopravní komunity např. letectví. Bude certifikována z hlediska mezinárodních standardů Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) a pravidel Otevřeného nebe (Open Sky regulations), plánované spuštění v prosinci 2010
• komerční služba "EGNOS Data Access Server" (EDAS) – EDAS šíří EGNOS data v reálném čase a je taktéž přístupovým bodem pro veškerá data systémem shromážděná a generovaná

Vývoj systému EGNOS:

• 1994 – EC schvaluje zahájení projektu EGNOS
• 1996 – Vypuštění telekomunikační družice INMARSAT
• 1998 – Vypuštění telekomunikační družice INMARSAT, stanoveny požadavky programu
• 2003 – EP potvrzuje, že EGNOS spadá do Evropské družicové navigační politiky, spuštěno první MCC (Německo), testování signálu
• 2005 – Spuštěn EGNOS v1 (iniciační provozní fáze)
• 2006
  • Modernizace na EGNOS v2.1 (spuštění dataserveru pro přístup k datům z monitorovacích stanic v reálném čase).
  • Rozšíření pokrytí signálem na oblast severní Afriky
• 2009
  • Služba EDAS dostupná v testovací verzi.
  • Vlastnictví systému převedeno z ESA na EC. Provoz systému EGNOS spravuje na základě smlouvy s Evropskou komisí společnost European
    Satellite Services Provider (ESSP SaS) se sídlem v Toulouse ve Francii. Předmětem smlouvy je správa provozu a údržba systému EGNOS do
    konce roku 2013
  • Spuštěna služba Open service (1. říjen)
• 2010
  • Spuštěn GSA web portál pro uživatelské komunity a vývojáře aplikací
  • Vyhodnocení ověřovací fáze EDAS a zahájení provozní fáze
  • Plán výstavby 3 RIMS (Maroko Řecko, Egypt) pro zlepšení pokrytí severní Afriky
  • Dohoda mezi EC a JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) o budoucí kompatibilitě mezi Galileo/EGNOS a QZSS (plánovaný japonský
    družicový navigační systém)
  • 4. čtvrtletí – dokončení procesu certifikace ESSP SaS pro civilní letectví,
    na základě ověření systému bude spuštěna služba SoL.
  • Zhodnocení financování programu EGNOS:
    náklady spojené se zabezpečením provozu systému EGNOS a na jeho technologickou údržbu a obnovu do poloviny roku 2014 byly vyčísleny
    na 110 M€. Toto obsahuje náklady na infrastrukturu, zabezpečení šíření signálu, poskytování služeb, správu a provoz programu
• 2012 / 2013 – plánována modernizace na EGNOS v3 (zahrnuje implementaci nového signálu „L5“, který bude poskytovat systém GPS)
• Dlouhodobý plán pro SoL:
  • rozšíření služby SoL na aplikace v silniční, železniční a námořní dopravě
  • na základě multi-regionálního konceptu posílit spolupráci s ostatními poskytovateli služeb SBAS s cílem zajistit globální pokrytí