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Freitag, 28.07.2017
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Galileo aus den Startlöchern

Europäisches Satellitennavigationssystem ab 2010

Das amerikanische GPS und das russische GLONASS bekommt Konkurrenz aus Europa: Galileo heißt das zivile Satellitennavigationssystem, das im Jahr 2010 in Betrieb gehen soll. Wenn alles nach Plan verläuft, wird Galileo die bisherigen Systeme in Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ortsbestimmung übertreffen und – so die Prognose – Wirtschaft und Wissenschaft einen enormen Wachstumsschub bescheren. Nach jahrelanger Planungszeit startete nun vor wenigen Wochen der erste Testsatellit erfolgreich ins All.
Satellitensystem Galileo

Satellitensystem Galileo

Keine Staus mehr auf den Autobahnen, eine saubere Umwelt dank schneller Ortung von Ökosündern oder jederzeit per Handy die genaue Position abrufen: dank Galileo könnte dies in einigen Jahren schon keine Zukunftsmusik mehr sein. Denn das europäische Satellitennavigationssystem bestimmt die Position bis auf einen Meter genau und erreicht damit eine höhere Genauigkeit als das Global Positioning System (GPS) aus den USA.

Einer für Alle - Alle für Einen


Möglich macht dies eine kleine Armada von dreißig Satelliten. Sie umkreisen die Erde auf drei verschiedenen Umlaufbahnen in einer Höhe von etwa 24.000 Kilometern und liefern mit ihren hochgenauen Uhren und Sendeantennen die nötigen Signale zur Ortsbestimmung am Boden und im erdnahen Raum. Galileo ist ein globales System und stellt auch den Empfang der Signale in den hohen Breiten sicher. Zahlreiche Bodenstationen sowie zwei Kontrollzentren in Deutschland und Italien ergänzen das Satellitensystem.

Zeitverzögerung des Satellitesignals

Zeitverzögerung des Satellitesignals

Die Technik der Satellitennavigation wie beim bisherigen GPS oder dem zukünftigen Galileo basiert auf dem Prinzip der Triangulation, einem altbekannten Prinzip der Vermessungstechnik: Nach diesem kann ein Standort bestimmt werden, wenn dessen Abstand zu mindestens drei anderen Orten bekannt ist. Als Berechnungsgrundlage dient dabei die Zeit, welche die ausgestrahlten Signale von den einzelnen Satelliten bis zum Empfänger auf der Erde benötigt. Das irdische Empfangsgerät berechnet aus der Kombination dieser Werte schließlich die exakte Position des Nutzers. Da neben den drei Ortskoordinaten auch die Uhr des Empfängers mitbestimmt werden muss, braucht man bei der Satellitennavigation mindestens die Distanzen zu 4 Satelliten.


Schlechte Karten hat beim bisherigen GPS-Verfahren allerdings, wer seine Position in einem tiefen Tal im Gebirge oder aber in den Häuserschluchten der Großstadt bestimmen will. Denn hier streiken auch schon einmal die besten Empfangsgeräte, da die Satellitensignale von den umgebenden Hindernissen regelrecht „verschluckt“ werden. Durch die Kombination von GPS mit Galileo kann dieses Risiko des „Blackouts“ weitgehend verhindert werden, so dass in Zukunft vor allem hybride GPS/Galileo-Empfänger auf den Markt kommen werden

Erster Härtetest im All


Ende Dezember 2005 wurde nun der erste Test-Satellit GIOVE-A „Galileo In-Orbit Validation Element“ in seine Umlaufbahn von etwa 23.000 Kilometer Höhe befördert. In diesem so genannten Medium Earth Orbit (MEO) testet die ESA erstmals Schlüsseltechnologien wie Rubidium-Atomuhren und neue, speziell für Galileo entwickelte Signalgeneratoren. Eines der Hauptziele dieses frühen Testlaufs ist allerdings die Sicherung der Frequenzen, die Galileo von der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) zugeteilt wurden. Denn nur wenn diese Signale bis Juni 2006 erfolgreich im All ausgestrahlt werden, bleiben diese auch weiterhin für Galileo reserviert.

Galileo-Anwendungen im Verkehr

Galileo-Anwendungen im Verkehr

Experten erhoffen sich von Galileo rund 100.000 neue Arbeitsplätze und einen volkswirtschaftlichen Nutzen von etwa zehn Milliarden Euro pro Jahr. Dies rechtfertigt auch die hohen Investitionskosten durch die Europäische Union (EU), der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) sowie eines privaten Betreiberkonsortiums von rund 3,5 Milliarden Euro in den kommenden Jahren. Auch Deutschland ist an der Entwicklungsphase beteiligt und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen stellt eines der beiden Galileo-Kontrollzentren.

Der Name des Satellitensystems würdigt übrigens die Leistungen des italienischen Naturwissenschaftlers Galileo Galilei sowohl im Bereich der Astronomie als auch in der Navigation. Galilei entdeckte 1610 die ersten vier Monde des Jupiters. Gleichzeitig erkannte er, dass die Anordnung der vier Monde zu dem Planeten als Uhr dienen kann, um überall auf der Erde den Längengrad zu bestimmen.
(ESA, EU, DLR, GFZ, 21.01.2006 - AHE)
 
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