Sinal Galileo atualizado para uso da Internet das Coisas

Com o sistema de navegação por satélite mais preciso do mundo, uma constelação de mais de 30 satélites e cinco mil milhões de utilizadores em todo o mundo, o Galileo europeu continua a reforçar a sua posição na vanguarda dos sistemas globais de navegação por satélite (GNSS).

Os sinais Galileo, tal como outros sinais GNSS, consistem tradicionalmente em dois componentes: sinais piloto e sinais de dados. Os primeiros não têm dados e ajudam a permitir que o receptor adquira e rastreie o sinal, enquanto os segundos transportam todas as informações de navegação necessárias para identificar a localização do alvo.

Mas e se este conceito tradicional pudesse ser repensado para responder às necessidades dos mercados emergentes, especialmente para utilizadores que procuram aquisições mais rápidas e simples?

A Agência Espacial Europeia e os seus parceiros industriais desenvolveram uma solução orientada para aplicações do mercado de massa que requerem baixa potência: E5a-QP, um componente de sinal Quasi-Pilot (QP) transmitido na banda E5 do Galileo.

A componente de sinal é transmitida gratuitamente e está agora disponível para implementação em chipsets novos e atualizados, permitindo que todos os utilizadores do Galileo Open Service beneficiem das suas capacidades.

Uma pequena adição para uma grande dedução computacional

‘Quase-Piloto’ significa um sinal piloto que mantém a função pretendida, mas também transporta uma pequena quantidade de dados, incluindo a informação de tempo necessária para uma primeira fixação. Desta vez, as informações são totalmente previsíveis no nível do usuário. Um componente de sinal Quasi-Pilot também é caracterizado por uma estrutura de sinal personalizada que simplifica o processo de aquisição, o que reduz o consumo de energia na extremidade do receptor.

Isto revela-se particularmente útil para receptores básicos de baixo consumo de energia, como os encontrados em smartphones, infra-estruturas de cidades inteligentes, dispositivos de Internet das Coisas e aqueles que apenas necessitam de receber um sinal GNSS durante um período muito curto para determinar a sua posição (também conhecidos como dispositivos ‘instantâneos’).

A implantação do E5a-QP também representa um facilitador chave para receptores de baixa potência projetados para processar sinais exclusivamente na banda E5, em vez de depender de sinais na banda E1. Desta forma, a resiliência do receptor contra ataques de spoofing e jamming é aumentada, uma vez que o processo de aquisição fundamental já não depende apenas apenas dos sinais E1.

Campanhas de teste demonstraram que o E5a-QP pode reduzir o tempo de aquisição do sinal por um fator de três, ao mesmo tempo que reduz substancialmente o número de operações necessárias para aquisição por um fator de oito.

Teste, validação e implantação em órbita

A introdução deste novo componente de sinal Galileo segue-se a uma extensa série de projetos, testes e validação que demonstraram o valor do sinal e a viabilidade de implementação de novos componentes de sinal nos atuais satélites Galileo.

A partir de 2020, uma fase de projeto explorou como reconfigurar a carga útil dos satélites Galileo para integrar o novo componente de sinal. Na sequência, foi realizada uma série de testes em modelos de engenharia no Laboratório de Carga Útil de Navegação da ESA para demonstrar a viabilidade e os benefícios de desempenho que podem ser alcançados com o novo componente de sinal.

Em 2023, a solução foi então validada utilizando uma bancada de testes em órbita: uma dupla de satélites Galileo operando em órbita elíptica reconfigurada para transmitir o novo componente de sinal. O sinal foi medido nas instalações de testes em órbita Galileo na ESEC na Bélgica e nas instalações de monitoramento de sinais do DLR na Alemanha, e adquirido e rastreado com sucesso por um conjunto de receptores na ESTEC na Holanda.

Primeira geração atualizada, segunda geração em mente

Entre novembro de 2025 e abril de 2026, doze satélites Galileo foram atualizados para acomodar este novo componente de sinal, marcando a conclusão desta implantação.

Esta massa crítica de satélites garante que pelo menos um dos satélites usados ​​para calcular uma posição fixa transmita o sinal Quasi-Pilot em ângulos de elevação médios a altos, garantindo que usuários em todo o mundo possam se beneficiar dos ganhos de desempenho.

Este é apenas o começo do uso do Quasi-Pilot no Galileo. Todos os satélites Galileo de Segunda Geração transmitirão sinais Quasi-Pilot adicionais e melhorados em diversas frequências, melhorando ainda mais as suas características e disponibilidade.

Sobre Galileu

O Galileo é atualmente o sistema de navegação por satélite mais preciso do mundo, servindo milhares de milhões de utilizadores em todo o mundo desde que entrou no Serviço Aberto em 2016. Todos os smartphones vendidos no Mercado Único Europeu são garantidos como compatíveis com o Galileo. Além disso, o Galileo está a marcar a diferença nos domínios ferroviário, marítimo, agrícola, dos serviços de cronometragem financeira e das operações de salvamento.

O programa Galileo é gerido e financiado pela Comissão Europeia no âmbito do programa espacial da UE. A ESA lidera a concepção, desenvolvimento e qualificação dos sistemas espaciais e terrestres. A ESA também está encarregada de atividades de investigação e desenvolvimento para o futuro do Galileo no âmbito do programa da UE Horizonte Europa. A Agência da UE para o Programa Espacial (EUSPA) atua como prestadora de serviços, colocando os satélites em serviço e supervisionando o seu funcionamento e as necessidades do mercado e da aplicação.

Para mais informações sobre o Galileo: https://www.usegalileo.eu/EN/