Pe 29 martie anul curent guvernul nipon a anuntat oficial ca va finanta inca trei sateliti pentru extinderea capacitatii sistemului sau de navigatie prin satelit QZSS pana in 2017 (cu o optiune suplimentara pentru inca 3 sateliti pe viitor). Este vorba de un contract in valoare de 526 milioane de dolari acordat companiei Mitsubishi Electric, aceeasi care construise si primul satelit de test QZSS (Michibiki), ce fusese lansat in septembrie 2010 de o racheta H-2A operata de JAXA (Agentia Spatiala Japoneza). Un alt contract in valoare de peste 1.2 miliarde de dolari a fost atribuit lui Nec Corp. pentru proiectarea, verificarea, mentinerea si operarea sistemelor de sol ce vor deservi segmentul spatial.
Constelatia QZSS (Quasi zenith satellite system) nu este un sistem de sine statator ci este doar un complement al sistemului American GPS. Primele discutii intre americani si japonezi vizand compatibilitatea semnalelor si interoperabilitatea celor 2 sisteme au inceput in septembrie 1998 atunci cand cele doua administratii au pus bazele acordului “Joint Statement by the Government of the United States of America and the Government of Japan on Cooperation in the use of the Global Positioning System”.
Asa cum se stie, pentru determinarea completa a unei pozitii este necesar receptionarea semnalului de la minim 4 sateliti GPS.
Totusi in Japonia, datorita specificului tarii (relief muntos, orase agglomerate cu cladiri inalte etc) multe obstacole scad calitatea semnalului receptionat si timpul efectiv cand navigatia prin satelit este disponibila.
Spre exemplu in cazul folosirii numai a semnalului GPS, precizia de pozitionare se rezuma la 10 m pe cand in cazul folosirii simultane a semnalelor GPS si QZSS precizia va creste pana la 1m in prima faza (si chiar la nivel de cm pe viitor).
Disponibilitatea serviciului de navigatie va creste la randul ei de la o valoare de 90% momentan (adica minim 4 sateliti GPS sunt disponibili la o elevatie mai mare de 20 de grade peste Japonia) la o valoare de 99.8% in cazul folosirii complementare a sistemului QZSS.
Timpul initial (la pornire) necesar unui echipament electronic pentru determinarea pozitiei se asteapta sa scada de la 30-60 de secunde in prezent la numai 15 secunde dupa introducerea QZSS, in timp ce o anomalie la unul din satelitii de navigatie (fie ca vorbim despre GPS sau QZSS) va fi raportata utilizatorilor in mai putin de 20-30 de secunde.
Pe langa aplicatiile clasice, sistemul QZSS aduce imbunatatiri majore si in alte domenii, spre exemplu in cel al prevenirii dezastrelor unde, datorita cresterii preciziei la nivel de cm, actualele balize avertizoare de tsunami vor putea fi amplasate la distante mult mai mari de statiile de monitorizare continentale decat cei 20 km necesari astazi (acest lucru insemnand un timp de reactie mai mare si evident va creste sansele autoritatilor locale in cazul evacuarilor de populatie).
Revenind la anuntul cabinetului de la Tokio, trebuie sa spunem ca se prefigureaza si o modificare de configuratie. Daca initial sistemul miza pe inca 2 sateliti in orbita inclinata, care trebuiau sa se alature lui Michibiki, acum a aparut un al treilea satelit ce va fi plasat in orbita geostationara.
Pentru cititorii nostri trebuie sa amintim ca Michibiki opereaza intr-o orbita cu inclinatia de 40 de grade, apogeul la 38961 km si perigeul de 32621 km.
Orbita in timp real a satelitului QZSS-1http://spacealliance.ro/satprop_GE/QZSS1.htmlDatorita specificitatii acestei orbite, satelitul se muta spre sud sau spre nord in functie de rotatia Pamantului, avand o perioada de vizibilitate a teritoriului Japonez intre 7 si 9 ore pe zi. Astfel, o constelatie de 3 sateliti ar asigura permanent vizibilitatea unuia dintre ei si ar fi astfel la dispozitia utilizatorilor locali 24 de ore din 24.
Proiectia 2D a unei astfel de orbite rezulta intr-o figura de tip 8, iar in final JAXA a ales varianta unei orbite asimetrice care are avantajul maririi perioadei in care un satelit tranziteaza teritoriul japonez si a unui transfer de semnal mai usor intre cei 3 sateliti.
Japonia devine a sasea tara cu sistem propriu de navigatie prin satelithttp://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20100913083938
Satelitii QZSS, construiti pe standardul ETS-8 (Engineering test satellite), sunt stabilizati triaxial, au o masa de aproximativ 4 tone si forma unui paralelipiped cu dimensiunile 2.9 x 3.1 x 6.2 m. Platforma este deservita de doua panouri solare cu anvergura de 25.3 m si generand 5kW- denumite LDAR (large deployable antenna reflectors). Ei transmit 4 semnale de navigatie in benzile L1, L2 si L5 (L1C/A, L1C, L2C si L5)- compatibile cu semnalele GPS (aceeasi frecventa centrala, acelasi spectru, aceeasi structura a mesajului), plus alte doua semnale L1S (L1-SAIF) la 1575.42 MHz si L6 (LEX) la 1278.75MHz.
Pentru folosirea lor sunt necesare totusi receptoare speciale din partea utilizatorilor, creand astfel o piata locala pentru standardizarea acestor echipamente.
Manevrele de corectare a orbitei sau a pozitiei de zbor se realizeaza cu ajutorul unui sistem de motoare R-4D alimentate de combustibil N2O4/MMH, construite de compania Kasier Marquardt (care are in spate o lunga istorie, primul model zburand in 1966 in campania Apollo).
La bord se afla un asa numit “retro reflector array” format din 56 de retroreflectoare construite in colaborare de Honeywell Technology Solutions Inc. si Instrumentation Technology Engineering Inc, care permite masuratori fine de la sol asupra orbitei curente.
Suplimentar satelitul este echipat cu o antena TTS cu ajutorul caruia se realizeaza calibrarea celor 2 ceasuri RAC (Rubidium Atomic Clock) de la bord, o antena L1-SAIF care creste puterea semnalului de navigatie rezultand o acuratete de pozitionare de sub 1 m si in sfarsit o antena in banda C pentru comunicatie bidirectionala de telemetrie si telecomanda.
De doi ani si jumatate de cand se afla pe orbita Pamantului, Michibiki a functionat fara probleme majore asa cum se poate vedea si din imaginea urmatoare ilustrand calitatea mesajului de navigatie transmis (au existat doar scurte intreruperi pentru manevre orbitale sau pentru executia procedurilor de intretinere a satelitului). Singura problema tehnica a fost defectiunea ceasului atomic numarul 2 in iulie 2012, insa el a fost izolat si semnalele sunt generate astazi folosing ceasul atomic numarul 1.
In lume exista astazi doar 6 tari ce detin propriile lor sisteme de navigatie – unele mai avansate, altele mai putin, insa segmentul este in continua expansiune. Cel mai avansat dintre ele este, asa cum toata lumea cunoaste, GPS-ul american, secondat imediat de Glonass-ul rusesc. Beidou-ul chinez vine pe pozitia a treia, in timp ce Galileo-ul european ocupa pozitia a patra in ceea ce priveste maturitatea.
Japonia se plaseaza pe locul 5, momentan in fata Indiei, insa ierarhia se poate schimba in perioada urmatoare pentru ca IRNSS (Indian regional navigation satellite system) anunta 3 sateliti geostationari si 4 sateliti GEO-I pana in 2014.
Ce sisteme de navigatie prin satelit exista astazi?http://spacealliance.ro/qa/?qa=14/ce-sisteme-de-navigatie-prin-satelit-exista-astaziCredit JAXA
Tanegashima Space Center