Galileo od početka nije bio dizajniran da ispunjava takve stroge sigurnosne zahtjeve. U Europskoj svemirskoj agenciji (ESA) odlučili su svojem satelitskom navigacijskom sustavu pridodati i tu sposobnost no za to je trebao izvanredan inženjerski iskorak.

Polijetanje, kritična faza leta

U civilnom zrakoplovstvu, posebno za kritične faze kao što su završni prilazi, navigacijski sustavi moraju biti izuzetno pouzdani. Međunarodna organizacija civilnog zrakoplovstva (ICAO) definira stroge zahtjeve koje sustavi trebaju ispuniti da bi se koristili u tim takozvanim operacijama sigurnosti života, gdje bi kvar sustava doveo do velikih ljudskih ili ekoloških katastrofa.

Galileo nikada nije bio dizajniran za usklađivanje s takvim rigoroznim standardima integriteta budući da je Europa već imala EGNOS, namjenski sustav za sigurnost života za navigaciju. EGNOS 'povećava' GPS signale za kritične operacije u zrakoplovstvu, pomorskoj navigaciji, poljoprivredi itd. No 2016. godine ESA je udružila snage s Europskom komisijom (EC) i Agencijom EU za svemirski program (EUSPA) kako bi podigla pouzdanost Galilea i učinila ga prikladnim za civilno zrakoplovstvo, kao samostalni sustav podrške tijekom putovanja i proširen EGNOS-om na polijetanje i slijetanje.

Uz 18 satelita koji su već kružili oko Zemlje 2016. godine, a postavljanje preostalih u punom jeku, redizajniranje cijelog sustava nije bila opcija, pa je tim dao prednost fleksibilnim razmišljanjem i kreativnim umom kako bi unaprijedio granice inženjerstva.

Podrška europske industrije

Od  prvog popravljanja položaja Galilea 2013. godine i kako je konstelacija rasla, inženjerima ESA-e bilo je jasno da se radi o čvrstom navigacijskom sustavu koji već ispunjava i premašuje planirana očekivanja. "Galileo još nije bio u upotrebi kada smo iz tima EGNOS-a predložili da se koristi za civilno zrakoplovstvo - toliko smo bili uvjereni u njegovu izvedbu", sjeća se ESA-in voditelj EGNOS-a i odjela SBAS Didier Flament.

Uz dragocjenu podršku europske industrije, ponajviše Thales Alenia Space i Airbus Defence and Space, tim je krenuo u prikupljanje dokaza o robusnosti i pouzdanosti Galilea. Proučili su gotovo milijun radnih sati, pomno promatrajući svaku anomaliju i njenu veličinu, trajanje, glavni uzrok i utjecaj. Otkrili su da je samo šest događaja u povijesti Galilea premašilo standarde koje je postavio ICAO, a nijedan od njih nije utjecao na više od jednog satelita odjednom.

Fina podešavanja

Sljedeći korak bio je modificiranje sustava kako bi se ublažili učinci (vrlo malog broja) potencijalnih kvarova. Jedina prednost bio je zamršeni zemaljski segment, jer su sateliti već bili u orbiti. “Rješenje uopće nije bilo očito! Bacili smo mnoge i različite ideje na stol dok smo tražili pravo rješenje, od dodavanja više stanica do korištenja podataka iz očekivane usluge visoke točnosti,” objašnjava Galileo inženjer sustava sigurnosti života Santiago Perea.

Konačno, inženjeri ESA-e osmislili su skup strateških radnji za poboljšanje otkrivanja pogrešnih mjerenja dodavanjem barijera u zemaljski segment i za obavještavanje prijemnika da isključe ta neispravna očitanja iz svojih izračuna. “Na kraju, niti jedan infrastrukturni ili hardverski element nije dirnut; poboljšali smo mogućnosti nadzora i obavijesti Galilea isključivo ponovnim podešavanjem softvera u zemaljskom segmentu,” objašnjava voditelj jedinice Galileo Signal-in-Space Engineering Stefan Wallner.

Opremljeno dosjeom punim dokaza o pouzdanosti Galilea i pružanjem kontrolne liste obveza EUSPA-i , partnerstvo s Galileom obratilo se ICAO-u, koji je konačno odobrio Galileo za operacije civilnog zrakoplovstva Safety-of-Life u ožujku 2023. godine.

Sigurnije nebo uz Galileo

S ovim postignućem, ESA mijenja igru ​​za zrakoplovstvo, jer sada europska satelitska navigacija može voditi svaku fazu leta. U praktičnom smislu, to znači da proizvođači zrakoplova sada mogu izraditi prijamnike koji autonomno nadziru integritet signala Galileo (zajedno s GPS-om) bez potrebe za vanjskim ispravcima ili otkrivanjem grešaka za podršku nekritičnim fazama leta, uključujući dijelove uspona, spuštanja i na putu. Osim toga, Galileo je sada spreman za proširenje novom verzijom EGNOS-a za podršku kritičnim operacijama poput slijetanja, gdje sami satelitski navigacijski sustavi poput Galilea ili GPS-a ne mogu ponuditi dovoljno pouzdanosti.

"Ovo tehnološko postignuće je moguće zahvaljujući ESA-inim inženjerima i izvrsnim performansama Galilea: sustav je pokazao visoku fleksibilnost i prilagodljivost kako bi se pridržavao zahtjevnih standarda za koje nikada nije bio dizajniran", napominje ESA-in voditelj Galileo System Engineering Jörg Hahn.

Korak dalje

Dugogodišnja suradnja ESA-e sa svojim partnerima EC i EUSPA, kao i s Agencijom za sigurnost zračnog prometa Europske unije (EASA), pružateljima usluga u zračnoj plovidbi i drugim nacionalnim tijelima također je bila ključna u osoobljavanju Galilea za korištenje u zrakoplovstvu. 

Druga generacija programa Galileo, koja je sada u razvoju, napravit će korak dalje: novi uređaj će generirati poruku podrške integritetu koja će korisniku reći da sustavu može vjerovati. Inženjerski prototip već testira ovu novu značajku u ESTEC-u, ESA-inom tehničkom srcu u Nizozemskoj. Sav razvoj ide ruku pod ruku s implementacijom EGNOS-a V3, koji može poboljšati ne samo GPS već i Galileo, čineći europsko i globalno nebo još sigurnijim.