Galileo (système de positionnement) - Définition

Galileo est le nom du futur système de positionnement par satellites européen, en test depuis 2004, qui commencera à être utilisable en 2010 et le sera pleinement en 2012.

Présentation

Ce système de positionnement par satellite (Satellite peut faire référence à :) est destiné à supprimer la dépendance de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...) vis-à-vis du système américain, le GPS (Global Positioning System). Cette indépendance est importante, car le GPS souffre de nombreuses restrictions sur la précision du positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre...) (de l'ordre de 20 mètres pour le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) gratuit), sur la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée...) ou sa continuité (En mathématiques, la continuité est une propriété topologique d'une fonction....) (le positionnement peut être impossible dans certaines zones du globe et/ou à certains moments, pour des raisons techniques ou/et politiques).

Le système sera sous contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...) strictement civil, contrairement aux autres systèmes existants qui sont eux, sous contrôle militaire. Les deux responsables du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) sont l'Union européenne (représentée par les États membres et la Commission européenne) et l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est...). Pour cette occasion, une entreprise commune, European Satellite (Satellite peut faire référence à :) Navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) Industries (ESNIS), anciennement Galileo (Galileo est le nom du futur système de positionnement par satellites européen, en test depuis...) Industries (GAIN), a été créée en juillet 2003. Son siège est à Bruxelles en Belgique.

Galileo diffusera dix signaux :

• six pour les services gratuits
• deux pour le service commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.)
• deux pour le service public (Un service public est une activité considérée comme étant d'intérêt général. Cette notion...) réglementé

Cinq services sont prévus :

• le service ouvert (ou OS pour Open Service) : C'est le service qui correspond à l'utilisation civile du GPS actuel. Le service ouvert fonctionne sur deux bandes de fréquences: 1164–1214 MHz et 1563–1591 MHz. Un récepteur qui utilise les 2 bandes de fréquences peut obtenir une précision horizontale de <4m et une précision verticale de <8m. Si le récepteur n'utilise qu'une des deux fréquences, il aura une précision horizontale de <5m et une précision verticale de <35m. Ce qui est comparable aux performances du GPS actuel. Pour ce service, aucune information d'intégrité n'est assurée. C'est ce service qui sera principalement utilisé par les particuliers ;
• le service commercial (ou CS pour Commercial Service) : en échange d’une redevance versée à l’opérateur Galileo, il offrira de nombreux services à valeur ajoutée (garantie du service, intégrité et continuité du signal, meilleur précision de la datation et des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de positionnement ou encore la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de...) d'informations cryptées à l'aide de 2 signaux supplémentaires). Ce service utilise les 2 bandes de fréquences du services ouvert, ainsi qu'une bande fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) supplémentaire de 1260 à 1300 MHz. Ce qui permet une précision inférieure à 1m. Les signaux du service commercial peuvent également être complété par des signaux provenant de stations de terrestres pour atteindre une précision inférieure à 10cm. C'est principalement les abonnements à ce service qui assureront le financement de Galileo ;
• le service de sûreté de la vie (La vie est le nom donné :) (ou SOL pour Safety Of Life service) : il délivrera un service sécurisé, intègre et certifiable, en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) des applications critiques sur le plan de la sécurité de la vie tels que le transport aérien (Le transport aérien est le secteur économique qui regroupe toutes les activités de...), maritime et terrestre ;
• le service public réglementé (ou PRS pour Public Regulated Service) : s’adressera en priorité aux utilisateurs remplissant une mission de service public, très dépendants de la précision, de la qualité du signal et de la fiabilité de sa transmission (services d’urgence, transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) de matières dangereuses (Les matières dangereuses sont des matières ou objets qui présentent un risque pour...), etc.). Comme ce service doit être disponible en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), il utilise deux signaux à part et dispose de plusieurs systèmes prévenant un brouillage ou un leurrage du signal. Il sera également chiffré et disponible seulement sur des récepteurs spécifiques;
• le service de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) et secours (ou SAR pour Search And Rescue service) : il permettra de localiser l’ensemble du parc (Un Parc est un terrain naturel enclos,[1] formé de bois ou de prairies, dans lequel ont été...) des balises Cospas-Sarsat (Le système Cospas-Sarsat est un système mondial d'alerte et de localisation de...) 406 MHz et de renvoyer un message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux...) d'acquittement vers les balises en détresse. La réglementation et la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la...) des fonctions est sous la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) de l'Organisation (Une organisation est) maritime internationale (OMI) et de l'Organisation de l'aviation civile (L'aviation civile désigne tout ce qui est relatif à l'aviation non militaire. Cela...) internationale (OACI).

Selon les estimations, le programme devrait créer environ 140 000 emplois.

Composition

Le programme est composé de quatre parties (aussi appelées " segments ") :

La partie spatiale

Elle est constituée d'un déploiement de trente satellites placés sur trois orbites circulaires, à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) de 23 616 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...). Chaque orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) comporte un satellite de secours.

Chaque satellite pèse 700 kilogrammes (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) et contient notamment :

• plusieurs horloges atomiques,
• des panneaux solaires fournissant une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) maximale de 1500 watts,
• un émetteur et un récepteur radio (Un récepteur radio (poste de radio, transistor, tuner, ...) est un appareil électronique destiné...).

Le segment sol de contrôle

Le segment sol de contrôle est chargé du contrôle des satellites. Il est constitué de :

• deux (ou trois, voir les accords de concession de novembre 2005) centres de contrôle localisés en Europe
• cinq stations de TTC en charge de maintenir les liaisons de télécommandes et télémesures avec les satellites

Le segment sol de mission

Le segment sol de mission est chargé de créer le message de navigation diffusé par le satellite (garant des performances des services), de détecter les éventuelles anomalies et d'en prévenir les utilisateurs (dans le message diffusé par les satellites), ainsi que de mesurer les performances du système.

Il est constitué de :

• deux (ou trois) centres de mission colocalisés avec les centres du segment sol de contrôle où sont réalisées les fonctions de calcul d'orbitographie (L'orbitographie, dans le domaine de l'astronautique, est la détermination des éléments orbitaux...), d'intégrité (permettant de développer les applications Safety of Life), de création du message de navigation et du temps Galileo, de la surveillance du système et de mesure de performances des services
• dix à douze stations terrestres de transmission du message de navigation vers les satellites
• quarante stations de réception des signaux satellitaires reparties sur toute la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et en liaison permanente avec les centres de mission pour leur fournir les informations nécessaires pour leurs fonctions.

Le segment de test des utilisateurs

Ce segment est destiné à valider en environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) réel les performances des récepteurs du commerce (ou plus exactement leurs prototypes).

Concession

Le 27 juin 2005, Galileo Joint Undertaking (GJU) a décidé d'accorder la concession aux deux consortiums qui avaient présenté leur offre conjointe :

• iNavSat : composé de EADS (Europe), Thales (Thalès de Milet appelé communément Thalès (en grec ancien...) (France) et Inmarsat (Inmarsat (pour International maritime satellite organization) est une compagnie de...) (Royaume-Uni)
• Eurely : composé de Alcatel (Alcatel est un ancien équipementier en télécommunications (c'est-à-dire qu'il conçoit et...) (France), Finmeccanica (Finmeccanica (BIT : FNC) est le second groupe industriel italien, le premier dans la haute...) (Italie), AENA (Aena (Aeropuertos Españoles y Navegación Aérea) est l'organisme espagnol chargé de la gestion...) (Espagne) et Hispasat (Hispasat est un opérateur espagnol de satellites dont le siège se situe à Madrid.) (Espagne)

La décision du GJU repose sur le fait que la mutualisation des efforts et des moyens permettra la mise en place de Galileo plus rapidement et de manière plus sûre. Les recettes commerciales devraient également être 20% plus importantes que si il n'y avait eu qu'un seul consortium choisi (Voir l'article sur wikinews).

Le siège sera installé à Toulouse.

La concession sera valable jusqu'en 2026.

Financement, difficultés rencontrées

L'investissement estimé du programme est de 3,4 milliards d'euros, .

Les frais d'exploitation annuels sont estimés à 220 millions d'euros.

Le financement du programme était prévu initialement avec des fonds publics et privés :

• partie publique (1/3 du total) assurée à égalité par l'Union européenne et l'Agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer...) européenne (ESA).
• partie privée (2/3) devant venir des consortiums Eurely et iNavSat.

Mais de très nombreuses difficultés ont été rencontrées dès le début du projet : rivalité entre Etats et notamment entre Italie et Allemagne, difficulté à choisir un consortium, volonté d'associer les deux consortiums concurrents, puis grande difficulté (compréhensible) au sujet du leadership, etc.

Ces difficultés perdurent, et ont déjà causé "un retard de 5 ans par rapport au calendrier initial". La Commission Européenne a plaidé avec force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) le 17 mai 2007 "pour un financement public complet des 30 satellites de son futur système de navigation par satellite Galileo (le GPS européen), exploité par le privé une fois opérationnels.

Ce scénario, jugé "le plus avantageux" par le Commissaire aux transports Jacques Barrot, sera présenté aux ministres européens des Transports les 7 et 8 juin 2007.

Il impliquerait un déploiement complet des satellites "à la fin 2012", avec de premières utilisations concrètes un an plus tôt, selon la Commission"^[1].

Le coût total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un...) cité (La cité (latin civitas) est un mot désignant, dans l’Antiquité avant la...) dans cet article (10 milliards d'euros, de 2007 à 2030, période incluant un contrat d'exploitation privée d'une durée de vingt ans) est très supérieur au total cité plus haut : 3,4 milliards d'investissements + 4,4 milliards pour l'exploitation (20 fois 220 millions d'euros).

Dans ce scénario, le coût public sur la période 2007-2013 resterait cependant à 3,4 milliards d'euros.

Secteurs d'applications

Les secteurs d'applications sont nombreux. Ils touchent aussi bien le secteur civil (marine marchande, aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs,...), véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un...) de particulier, etc.) que militaire (positionnement des troupes et des unités mécanisées, des missiles ou des avions). Ce dernier secteur est toutefois sujet à discussions. À plusieurs reprises il a été dit que Galileo est "un programme civil sous contrôle civil". Cependant à partir du moment où le signal PRS est utilisé par les pompiers ou la police, rien n'empêcherait l'armée d'en faire de même.

En plus du positionnement, comme les satellites disposent chacun d'une horloge atomique (Une horloge atomique est une horloge qui utilise la pérennité et l'immuabilité de la...) ultra-précise, Galileo peut servir de base temporelle. Le service commercial permet également d'envoyer des messages d'informations à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...).

Coopération

Les États-Unis ont dès le début du projet tenté de le faire annuler. Et cela pour différentes raisons plus ou moins avouées :

• empêcher que des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) ou des organisations ennemis puissent utiliser Galileo (en effet, les systèmes de positionnement par satellite permettent de guider précisément les missiles jusqu'à leur cible)
• empêcher l'indépendance de l'Europe dans un secteur stratégique
• éventuel problème d'interférence (En mécanique ondulatoire, on parle d'interférences lorsque deux ondes de même type...) avec leur système GPS

Les États-Unis ont finalement accepté Galileo et vont même y participer. C'est ainsi qu'en marge du sommet États-Unis-Union européenne, qui s'est déroulé en Irlande, a été signé le 26 juin 2004 un accord final permettant l'interopérabilité (L’ interopérabilité est la capacité que possède un produit ou un...) technique de Galileo avec le GPS. Cela permettra de pouvoir utiliser le système Galileo et GPS avec un même récepteur. De plus, si un des systèmes venait à avoir des défaillances, le second prendra le relais de façon totalement transparente. L'utilisation conjointe des 2 systèmes et du système EGNOS (système diffusant par des satellites geostationnaires des données de correction du GPS américain à partir d'un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) de surveillance au sol) permet d'améliorer la précision du positionnement sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...).

Cet accord du 26 juin 2004 est en grande partie confidentiel mais pour l'essentiel, il peut être dit que l'accord conclu prévoit la possibilité de discriminer, en cas de crise, les signaux militaires américains "M code" des signaux civils du GPS américains. Réciproquement, l'accord permet aussi de maintenir en opération les signaux PRS (dédiés aux services publics) européens quand il sera nécessaire d'interdire, pour des raisons de sécurité, l'accès aux signaux ouverts ^[2].

De nombreux autres pays sont intéressés pour participer à Galileo, à des niveaux de coopération plus ou moins importants. Actuellement (septembre 2005), quatre pays ont signé des accords de participation à Galileo :

•  Chine, qui s'est engagée à financer Galileo pour 200 millions d'euros ^[3]
•  Inde, signé le 7 septembre 2005 à New Delhi ^[4]
•  Israël, qui participera techniquement et financièrement via un intéressement à l'entreprise commune GJU ^[5]
•  Maroc, qui a rejoint le programme le 8 novembre 2005
•  Ukraine

D'autres discussions sont en cours avec les pays suivants :

Argentine  Australie  Brésil  Canada

Chili  Corée du Sud  Malaisie

Mexique  Norvège

Mise en place

Réalisé

Le 28 décembre 2005, l'ESA et le GJU ont placé sur l'orbite prévue, à 23 000 km d'altitude, le premier de deux satellites expérimentaux nommé GIOVE-A (GSTB-2A), depuis une fusée (Fusée peut faire référence à :) russe Soyouz (Soyouz (du russe Союз, Union) désigne une famille de vaisseaux...) lancée du Cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan.

Ce satellite se présente sous la forme d'un cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées....) de 602 kg et est fabriqué par la société britannique SSTL. Pendant deux ans, il servira à valider un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de technologies, dont certaines nouvelles, comme l'horloge atomique la plus exacte jamais envoyée dans l'espace. Il va en outre permettre de réserver les fréquences attribuées par l'Union internationale des télécommunications (L'Union internationale des télécommunications (UIT) est la plus ancienne organisation...) (car en cas d'inutilisation de ces fréquences, elles se seraient retrouvées à nouveau libres).

Prévu

Le lancement du second satellite expérimental appelé Giove-B, initialement prévu pour septembre 2006, a été reporté et devrait finalement être lancé fin 2007 ou début 2008.

Un autre satellite appelé Giove-A2 est programmé pour être lancé au second semestre 2008 pour le cas ou GIOVE-B ne serait pas lancé (problèmes techniques). Ce satellite aidera à maintenir la réservation des fréquences attribuées par l'Union internationale des télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance...) pour 27 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) supplémentaires ^[6].

Après 2010 au plus tôt, quatre satellites servant à valider le performances en vol (phase IOV pour In Orbit Validation), devraient être opérationnels. Le lancement et le déploiement des 26 satellites restants (phase FOC (Le foc est le nom donné à la première voile d'avant triangulaire endraillée d'un voilier. Un...) pour Full Operational Capability) est prévu pour s'étaler de 2008 à 2010 ou plus tard.