גלילאו (מערכת לווייני ניווט)

גלילאו הוא שמה של מערכת ניווט לוויינית של האיחוד האירופי שתוכל להוות חלופה למערך לוויני. ה-GPS האמריקאי.

היסטוריה

האיחוד האירופי וסוכנות החלל האירופית חתמו בשנת 2002 על הסכם להקמת החלופה האירופית ל-GPS המכונה גלילאו. עלות המערכת כ-4 מיליארד דולרים. שני לוויינים ראשונים שוגרו בשנים 2005 ו-2008 (  הלוויין הראשון, GIOVE-A, שוגר ב-28 בדצמבר 2005). לוויינים אלו אינם מבצעיים, אלא נועדו לשמור על התדרים שהוקצו למערכת. שני לוויינים מבצעיים ראשונים שוגרו ב-21 באוקטובר 2011. 
גלילאו צפויה להתחרות על יישומי הדור הבא של מערכות ה-GPS, שהלוויינים שיפעילו אותם יהיו זמינים בשנת 2012. המקלטים שיוטמעו בכלי רכב, במטוסים, בספינות ואף במכשירי טלפון סלולרי אישיים, יוכלו לשלב את האותות מ-30 לווייני גלילאו ו-28 לווייני ה-GPS האמריקנים וכן מלווייני GLONASS הרוסיים כדי להשיג דיוק רב יותר.
חלק מהותי בכל מערכת מיקום הוא גם ה"מיקום בזמן" (ראו מרחב-זמן), ולכן כל מערכת לוויינים עושה שימוש בכלי מדידת זמן מדויקים בסדרי גודל של מיקרו-שניות לכל היותר, אולם לא די במדידות לבדן וכדי למנוע פערי מדידה עקב המרחקים בין חלקי המערכת (הלווין הממוקם במרחק של עשרות אלפי ק"מ מתחנת הקרקע, וממקלט מסוים). מערך "גלילאו" הציב לעצמו דרישה של דיוק במדידת זמנים בסדר גודל של ננו-שניות.
בכל לווין "שעון מייזר מימן סביל" המודד זמן בסטייה של 0.45 ננו-שניות ב-12 שעות. בנוסף בכל לווין שעון אטומי מבוסס רובידיום הפועל עצמאית וסטייתו 1.8 ננו-שניות ב-12 שעות.כל לווין משדר אות ובו מיקום המדויק ורגע שליחת האות, למעשה שולח ארבע קוארדינטות, נתונים אלה יחד עם קבוע מהירות האור מאפשרים לחשב היכן, בדיוק רב, הלווין בכל רגע נתון. כמו כן בשל הסטייה המצטברת במדידות לאורך זמן, מסונכרנים השעונים באופן תכוף עם מדידת הזמן בתחנת הקרקע על ידי שעון אטומי מבוסס צזיום, השעון המדויק ביותר כיום והמשמש כתקן המקובל (לפרטים ראו). אותות המערכת ישודרו באמצעות אנטנת "L-BAND" שתוכננה לכסות את כל השטח הנראה מן הלוויין בכל רגע נתון.
שני מכשירים ינטרו את סוגי הקרינה שאליה חשוף הלוויין במהלך חייו. הלוויין הראשון הוא לוויין נסיוני והוא אמור לשרוד רק כשנתיים.
מערכת גליליאו מיועדת לשמש כמערכת הניווט הלווייני של אירופה, בהפעלה אזרחית לחלוטין (בניגוד למערך לווייני GPS או GLONASS, שאותם מפעילים גורמי ביטחון בארצות-הברית וברוסיה, בהתאמה). המערכת תציע שילוב מלא עם מערכות GPS ו-GLONASS, לשם הגדלת זמינות האותות מן הלוויינים וכן להשגת שיפור בדיוק המדידה.
לווייני גליליאו משדרים בו-זמנית בשני תחומים של גלי רדיו, הפתוחים לכלל המשתמשים, היבט טכני שצפוי לתת דיוק ברמה של כמטר אחד, דיוק גבוה יותר מזה המוצע למשתמשים הרגילים של מערכת GPS למשל. השילוב עם מערכות ניווט לווייני אחרות יאפשר למשתמשים בגליליאו זמינות כמעט בלתי מוגבלת של איכון מיקום - למעט תנאים חריגים ביותר. המערכת האירופית גם תיידע את המשתמשים בתוך שניות על כשל בלוויין השייך למערכת.
זהו יישום חשוב במיוחד למשימות שבהן למיקום המדויק חשיבות רבה - למשל לניטור של תנועת רכבות, להנחתה של מטוסי נוסעים ולהנחיית אמבולנסים ורכב הצלה אחר. מערכת גליליאו, לכשתושלם, תכלול 27 לוויינים פעילים ועוד שלושה לוויינים רזרביים - לוויינים שישייטו במסלוליהם בחלל אך יהיו במצב "שינה" וישמשו גיבוי ללוויינים אחרים אם יתגלו בהם כשלים. בגלל הגובה הנמוך יחסית של לווייני הניווט, אורך חייהם אינו גדול במיוחד, ולכן יהיה צורך לתחזק את מערכת גליליאו בשיגורים תכופים של לוויינים חלופיים.
נכון לנובמבר 2016 שוגרו 18 לוויינים מתוך ה-27.
ב-15 בדצמבר 2016, הכריז האיחוד האירופאי כי מערכת גלילאו מבצעית ויכולה לתת שירותים ראשוניים.