ジョーヴェ

GIOVE（イタリア語で「木星」、 [ˈdʒɔːve]と発音）、またはガリレオ軌道上検証要素欧州宇宙機関ガリレオ測位システムの軌道上で技術をテストするために製造した衛星の名前です。^[1]

この名前は、木星の最初の4つの天然衛星を発見し、後にそれらが地球表面上の一点の経度を得るための万国共通の時計として使用できることを発見したガリレオ・ガリレイに敬意を表して選ばれました。

GIOVE衛星は、ガリレオ測位システムの軌道上検証（IOV）のリスク軽減の枠組みの中で、GIOVEミッション^[2]^[3] （GIOVE-M ）セグメントによって運用されています。

目的

これらの検証衛星は、以前はガリレオシステムテストベッド（GSTB）バージョン2（GSTB-V2）として知られていました。2004年にガリレオシステムテストベッドバージョン1（GSTB-V1）プロジェクトは、軌道決定および時刻同期（OD＆TS）の地上アルゴリズムを検証しました。ESAと欧州衛星ナビゲーション産業が主導したこのプロジェクトは、ガリレオ測位システムのミッションセグメントを開発するための基礎知識を業界に提供しました。^[4]

GIOVE 衛星は、将来のガリレオの信号に相当する多周波数測距信号(L1BC、L1A、E6BC、E6A、E5a、E5b) を送信しました。GIOVE ミッションの主な目的は、 BOC (バイナリオフセットキャリア) 技術の使用に基づく新しい信号、特に高性能の E5AltBOC 信号を含む、ガリレオ用に設計された新しいコード変調の受信とパフォーマンスをテストおよび検証することでした。

衛星

ジオヴェ

以前はGSTB-V2/Aとして知られていたこの衛星は、Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) によって建造されました。

そのミッションの主な目標は、 ITUによってガリレオに割り当てられた周波数を要求することです。2 つの独自に開発されたガリレオ信号生成チェーンがあり、また、2 つのオンボードルビジウム原子時計の設計と将来の衛星の中間円軌道の軌道特性をテストします。

GIOVE-A は、静止軌道を想定された SSTL の新しい静止小型衛星プラットフォーム (GMP) 衛星バスに基づいて設計された初の宇宙船です。GIOVE-A は、SSTL 初の低軌道外 (中軌道で運用)の衛星でもあり、展開可能な太陽追跡ソーラーアレイを使用する SSTL 初の衛星です。これまでの SSTL 衛星は、太陽に直接面していないため単位面積あたりの発電量が少ない、機体搭載型ソーラーアレイを使用していました。

2005年12月28日発売

2005 年 12 月 28 日の 05:19 UTC に、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地からソユーズ FG /フレガットで打ち上げられました。

最初のガリレオ送信

衛星は高度23,222 kmで地球を周回しながら、予定通り09:01 UTCに通信を開始した。衛星は2006年1月12日17:25 GMTに最初のナビゲーション信号の送信に成功した。これらの信号は英国ハンプシャーのチルボルトン天文台とベルギーのレデュにあるESAステーションで受信された。SSTLとESAのチームはGIOVE-Aによって生成された信号を計測し、国際電気通信連合（ITU）の周波数申請割り当てと予約の要件を満たしていることを確認した。このプロセスは2006年6月までに完了する必要があった。

技術的な詳細

宇宙における GIOVE-A 信号は、周波数と変調、チップレート、データレートの観点から、ガリレオ信号を完全に表しています。ただし、GIOVE-A は一度に 2 つの周波数帯域 (つまり、L1+E5 または L1+E6) でしか送信できません。

GIOVE-Aコードはガリレオコードとは異なります。GIOVE-Aナビゲーションメッセージは、構造と内容の観点からは代表的なものではありません（デモンストレーションのみを目的としています）。疑似距離測定の生成と、GIOVE-A測距信号の追跡ノイズとマルチパス性能の詳細な分析は、セプテントリオが設計したGETR（ガリレオ実験テスト受信機）を使用して実行されました。^[5]

擬似ランダムノイズ（PRN）コードの一部がオープンソースであることについては、世論の論争が巻き起こっている。^[6] 2006年初頭、コーネル大学の研究者らはGIOVE-A信号を監視し、PRNコードを抽出した。使用された方法と発見されたコードは、2006年6月号のGPS Worldに掲載された。ESAは現在、これらのコードを公開している。^[7]

退職

GIOVE-Aは、運用衛星のために高度を上げたあと、2012年6月30日に退役した（ただし、廃止されたわけではない）。^[8] 2021年11月24日までSSTLの指揮下にあったが、その後正式に廃止された。^[9]

ジオベB

GIOVE-B（旧称GSTB-V2/B）も同様のミッションを持ちますが、信号生成ハードウェアが大幅に改善されています。

当初は衛星コンソーシアムの欧州衛星航法産業によって建造されたが、2007年のプロジェクト再編に伴い、衛星の主契約責任はアストリウムに移った。

GIOVE-B には、MEO 環境特性評価の目的のほか、宇宙信号と受信機の実験の目的もあります。GIOVE-B には、2 つのルビジウム標準と、宇宙で初めて認定されたパッシブ水素メーザーの3 つの原子時計が搭載されています。

2008年4月27日発売

打ち上げはさまざまな技術的問題により遅れ^[10]、2008年4月27日バイコヌール時間04:16（土曜日22:16 UTC）に、スターセム社が提供したソユーズFG /フレガートロケットで行われた。フレガート段は3回点火され、衛星は軌道に乗った。^[11] Giove-Bは02:00 UTC以降に予定の軌道に到達し、太陽電池パネルの展開に成功した。^[12]

最初のガリレオ航法送信

GIOVE-Bは2008年5月7日に航法信号の送信を開始した。GETR受信機やその他の手段による信号の受信は、いくつかのESA施設で確認されている。^[13]

技術的な詳細

ESAによれば、これは「衛星ナビゲーションにとって本当に歴史的な一歩である。なぜなら、EUと米国が2007年7月にそれぞれのシステムであるガリレオと将来のGPS IIIについて作成した協定に従い、GIOVE-Bが初めて、特定の最適化された波形であるMBOC（多重化バイナリオフセットキャリア）を使用してGPS-ガリレオ共通信号を送信するからだ」という。

「GIOVE-Bが高精度の信号を宇宙で放送することで、GPSとの互換性と相互運用性を確保しながら、ガリレオが提供する最先端の衛星測位サービスが正確に再現される」とESAガリレオプロジェクトマネージャーのハビエル・ベネディクト氏は述べた。

打ち上げ、初期の軌道運用、プラットフォームの試運転の後、GIOVE-B のナビゲーションペイロードがオンになり、5 月 7 日に信号送信が開始され、現在、これらの信号の品質がチェックされています。このプロセスには、イタリアのフチーノにある Telespazio の施設の GIOVE-B コントロールセンター、オランダの ESA 欧州宇宙研究技術センター (ESTEC) のガリレオ処理センター、ベルギーのレドゥにある ESA 地上局、および英国のラザフォードアップルトン研究所 (RAL) チルボルトン天文台など、いくつかの施設が関与しています。

チルボルトンの 25 メートルアンテナにより、GIOVE-B 信号の特性を非常に正確に分析し、ガリレオシステムの設計仕様に準拠しているかどうかを確認できます。衛星がレドゥとチルボルトンから見えるたびに、大型アンテナが起動して衛星を追跡します。GIOVE-B は高度 23,173 キロメートルで周回しており、14 時間 3 分で地球を一周します。

GIOVE-B によって送信される信号の品質は、地上のユーザー受信機によって提供される位置情報の精度に重要な影響を及ぼします。GIOVE-B にはパッシブ水素メーザー原子時計が搭載されており、これまでにない安定したパフォーマンスを実現することが期待されています。

信号品質は、衛星の軌道上の環境や、宇宙から地上に伝わる信号の伝搬経路によって影響を受ける可能性があります。また、衛星信号は隣接する周波数帯域で運用されているサービスに干渉を及ぼしてはならず、この点もチェックされています。

ESA および業界の Galileo チームには、GIOVE-B から送信される信号のスペクトルをリアルタイムで観察および記録する手段があります。送信信号電力、中心周波数、帯域幅、および機上で生成されるナビゲーション信号の形式に関するいくつかの測定が実行されます。これにより、予約されている 3 つの周波数帯域での衛星送信を分析できます。

GIOVE-B ミッションは、軌道上の重要な衛星技術を検証し、中軌道 (MEO) の放射線環境の特性を把握し、将来のガリレオシステムの主要要素であるユーザーレシーバーをテストする機会でもあります。

退職

GIOVE B は 2012 年 7 月 23 日に退役しました (ただし廃止されたわけではありません)。

ジオヴェA2

GIOVE-Bの遅延に伴い、欧州宇宙機関は、ガリレオ計画が周波数割り当ての喪失につながるような中断なく継続されることを確実にするために、2番目の衛星についてSSTLと再度契約を結んだ。 ^[14] GIOVE-Bの打ち上げと軌道上での運用が成功したため、GIOVE-A2の建造は中止された。

ミッションセグメント

GIOVEミッションセグメント、またはGIOVE-Mは、GIOVE衛星の活用と実験に特化したプロジェクトの名前です。^{[2] GIOVEミッションは、}ガリレオ測位システムの軌道上検証（IOV）フェーズのリスク軽減を確実にすることを目的としていました。

GIOVEミッションの歴史

GIOVE ミッションセグメントは、ガリレオ測位システムのガリレオ軌道上検証 (IOV) フェーズ全体を通じてリスク軽減に使用される実際のデータに基づく実験結果を提供することを目的として、2005 年 10 月に開始されました。

GIOVEミッションセグメントのインフラストラクチャは、GIOVE-AおよびGIOVE-B衛星からのデータを処理するために考案されたガリレオシステムテストベッドバージョン1（GSTB-V1）インフラストラクチャの進化に基づいています。^[15] GIOVEミッションセグメントは、Giove処理センター（GPC）と呼ばれる中央処理施設と、13の実験的なGioveセンサーステーション（GESS）のネットワークで構成されていました。

GIOVE ミッションセグメント実験の主な目的は次のとおりです。

オンボードクロックの特性評価
ナビゲーションメッセージ生成
軌道モデリング

参考文献

^ 最初のガリレオ衛星は「GIOVE」と命名、ESA プレスリリース、2005 年 3 月 9 日。
^ ab GIOVEミッションコアインフラストラクチャ、ESAプレスリリース、2007年2月26日。
^ ガリレオ信号の1年、新しいウェブサイトがオープン、ESA プレスリリース、2007 年 1 月 12 日。
^ ガリレオシステムテストベッドバージョン 1 の実験が完了しました、ESA ニュースリリース、2005 年 1 月 7 日
^ A.Simsky et al. GIOVE-A によって送信された Galileo 測距信号のマルチパスと追跡性能、Wayback Machineで 2012-08-10 にアーカイブ、ION GNSS 2007 の議事録
^ GIOVE-A 信号の背後にある真実を解明 Archived 2006-10-29 at the Wayback Machine、SSTL プレスリリース、2006 年 7 月 18 日。
^ GIOVE-Aナビゲーション信号がユーザーに利用可能に、ESAプレスリリース、2007年3月2日。
^ 「ガリレオのパスファインダーGIOVE-Aが引退」SSTL 2012年7月5日。 2021年11月24日閲覧。
^ 「ガリレオ・パスファインダー衛星GIOVE-A、軌道上運用16年を経て退役」SSTL 2021年11月24日2021年11月24日閲覧。
^ 「GIOVE-Bの打ち上げ延期」GIMインターナショナル。 2023年2月23日閲覧。
^ 「Starsem、2番目のヨーロッパ航法衛星の打ち上げに成功」。Arianespace。2008年4月27日。2008年6月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ afp.google.com、ガリレオの2番目の試験衛星が打ち上げられ、軌道に到達。2008年5月2日、Wayback Machineにアーカイブ。
^ ESA - GIOVE-B 打ち上げ - GIOVE-B が最初の信号を送信
^ GIOVE-A2がガリレオ計画を確実に遂行、欧州宇宙機関プレスリリース、2007年3月5日。
^ GIOVE システムアーキテクチャ、 Wayback Machineに 2007-03-24 にアーカイブ、GIOVE ウェブサイト。

外部リンク

ESA GIOVE-B 打ち上げページ
GIOVEミッション処理センターのウェブサイト
GIOVEのeoPortalの説明
SSTL が使用する Ballard Communications Management の GIOVE-A のリリースとプレスリリースに関するブログ。
GIOVE-AおよびBミッションに関する技術論文
GIOVE ミッション処理センター - ウェブサイト
GIOVEのeoPortalの説明

[1] 最初のガリレオ衛星は「GIOVE」と命名、ESA プレスリリース、2005 年 3 月 9 日。

[esa_int-2] GIOVEミッションコアインフラストラクチャ、ESAプレスリリース、2007年2月26日。

[3] ガリレオ信号の1年、新しいウェブサイトがオープン、ESA プレスリリース、2007 年 1 月 12 日。

[4] ガリレオシステムテストベッドバージョン 1 の実験が完了しました、ESA ニュースリリース、2005 年 1 月 7 日

[5] A.Simsky et al. GIOVE-A によって送信された Galileo 測距信号のマルチパスと追跡性能、Wayback Machineで 2012-08-10 にアーカイブ、ION GNSS 2007 の議事録

[6] GIOVE-A 信号の背後にある真実を解明 Archived 2006-10-29 at the Wayback Machine、SSTL プレスリリース、2006 年 7 月 18 日。

[7] GIOVE-Aナビゲーション信号がユーザーに利用可能に、ESAプレスリリース、2007年3月2日。

[8] 「ガリレオのパスファインダーGIOVE-Aが引退」SSTL 2012年7月5日。 2021年11月24日閲覧。

[9] 「ガリレオ・パスファインダー衛星GIOVE-A、軌道上運用16年を経て退役」SSTL 2021年11月24日2021年11月24日閲覧。

[10] 「GIOVE-Bの打ち上げ延期」GIMインターナショナル。 2023年2月23日閲覧。

[11] 「Starsem、2番目のヨーロッパ航法衛星の打ち上げに成功」。Arianespace。2008年4月27日。2008年6月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[12] .google.com、ガリレオの2番目の試験衛星が打ち上げられ、軌道に到達。2008年5月2日、Wayback Machineにアーカイブ。

[13] ESA - GIOVE-B 打ち上げ - GIOVE-B が最初の信号を送信

[14] GIOVE-A2がガリレオ計画を確実に遂行、欧州宇宙機関プレスリリース、2007年3月5日。

[15] ^ GIOVE システムアーキテクチャ、 Wayback Machineに 2007-03-24 にアーカイブ、GIOVE ウェブサイト。