Em Abril, o Galileo deu um passo importante com a implementação de uma nova componente de sinal, conhecida como E5a Quasi Pilot, em 12 satélites da constelação europeia de navegação por satélite. Esta atualização facilita o acesso aos sinais do Galileo, principalmente em dispositivos de baixo consumo energético, orientados para o mercado de massas e utilizados em aplicações de Internet das Coisas (IoT) e cidades inteligentes.
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 continua a consolidar a sua posição na vanguarda dos sistemas globais de navegação por satélite (GNSS).
Os sinais Galileo, assim como outros sinais GNSS, consistem tradicionalmente em duas componentes: sinais piloto e sinais de dados. Os primeiros não contêm dados e auxiliam o recetor a adquirir e a seguir o sinal, enquanto os segundos transportam toda a informação de navegação necessária para determinar a localização do alvo.
Mas e se este conceito tradicional pudesse ser repensado para ir ao encontro das necessidades emergentes do mercado, principalmente para os utilizadores que procuram uma aquisição mais rápida e simples?
A Agência Espacial Europeia e os seus parceiros industriais desenvolveram uma solução orientada para aplicações de mercado de massas que exigem um baixo consumo de energia: o E5a-QP, um componente de sinal Quasi-Pilot (QP) transmitido na banda E5 do Galileo.
O componente de sinal é transmitido gratuitamente e já está disponível para implementação em chipsets novos e atualizados, permitindo que todos os utilizadores do Serviço Aberto Galileo beneficiem das suas funcionalidades.
Uma pequena adição para uma grande dedução computacional
‘Quasi-Pilot‘ significa um sinal piloto que mantém a sua função original, mas também transporta uma pequena quantidade de dados, incluindo a informação de tempo necessária para uma primeira localização. Esta informação de tempo é totalmente previsível para o utilizador. Um componente de sinal Quasi-Pilot caracteriza-se também por uma estrutura de sinal personalizada que simplifica o processo de aquisição, reduzindo o consumo de energia no receptor.
Isto revela-se particularmente útil para receptores básicos de baixa potência, como os que se encontram em smartphones, infraestruturas de cidades inteligentes, dispositivos da Internet das Coisas e aqueles que precisam de receber um sinal GNSS durante um período muito curto para determinar a sua posição (também conhecidos como dispositivos de “captura instantânea”).
A implementação do E5a-QP representa também um factor crucial para os receptores de baixa potência concebidos para processar sinais exclusivamente na banda E5, em vez de dependerem de sinais na banda E1. Desta forma, a resiliência do recetor contra ataques de falsificação e interferência é aumentada, uma vez que o processo fundamental de aquisição deixa de depender exclusivamente de sinais E1.
As campanhas de teste demonstraram que o E5a-QP pode reduzir o tempo de aquisição de sinal até três vezes, além de diminuir substancialmente o número de operações necessárias para a aquisição até oito vezes.
Testes, validação e implantação em órbita
A introdução deste novo componente de sinal Galileo surge após uma extensa série de projetos, testes e validações que demonstraram o valor do sinal e a viabilidade de implementar 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. De seguida, 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 validada utilizando um banco de testes em órbita: um par de satélites Galileo a operar em órbita elíptica, reconfigurados para transmitir a nova componente do sinal. O sinal foi medido na instalação de testes em órbita do Galileo no ESEC, na Bélgica, e na Instalação de Monitorização de Sinais do DLR, na Alemanha, e captado e seguido com sucesso por um conjunto de recetores no ESTEC, na Holanda.
Primeira geração atualizada, segunda geração em mente
Entre Novembro de 2025 e Abril de 2026, foram actualizados doze satélites Galileo para acomodar esta nova componente de sinal, marcando a conclusão desta implantação.
Esta massa crítica de satélites garante que pelo menos um dos satélites utilizados para calcular a posição transmite o sinal Quasi-Pilot em ângulos de elevação médios a altos, assegurando que os utilizadores de todo o mundo podem beneficiar dos ganhos de desempenho.
Este é apenas o início da utilização do Quasi-Pilot no Galileo. Todos os satélites Galileo de Segunda Geração transmitirão sinais Quasi-Pilot adicionais e melhorados em diversas frequências, alargando ainda mais as suas capacidades e disponibilidade.
Sobre o Galileo
O Galileo é atualmente o sistema de navegação por satélite mais preciso do mundo, servindo milhares de milhões de utilizadores em todo o planeta desde que entrou em operação aberta em 2016. Todos os smartphones vendidos no Mercado Único Europeu são garantidamente compatíveis com o Galileo. Além disso, o Galileo está a fazer a diferença em áreas como a ferrovia, o transporte marítimo, a agricultura, os serviços financeiros de sincronização e as operações de salvamento.
O programa Galileo é gerido e financiado pela Comissão Europeia no âmbito do Programa Espacial da UE. A ESA lidera o projeto, o desenvolvimento e a qualificação dos sistemas espaciais e terrestres. A ESA é também responsável pelas atividades de investigação e desenvolvimento para o futuro do Galileo no âmbito do programa Horizonte Europa da UE. A Agência da UE para o Programa Espacial (EUSPA) atua como prestador de serviços, colocando os satélites em funcionamento e supervisionando o seu funcionamento, bem como as necessidades de mercado e de aplicação.
Para mais informações sobre o Galileo
Texto original: Galileo signal updated for internet-of-things use
Texto e imagens: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa