Das irdische Netzwerk von Galileo

Ohne umfangreiche Unterstützung durch entsprechende Einrichtungen auf der Erde kommt kein Satellitensystem aus. Das trifft auch auf Galileo zu.

Kern der Bodeneinrichtungen bilden zwei Galileo-Kontrollzentren in Deutschland (Oberpfaffenhofen) und Italien (Fucino). Obwohl sie im Normalbetrieb unterschiedliche Aufgaben haben, sind sie so ausgerüstet, dass beim Ausfall eines der beiden Zentren das andere die Arbeit zeitweilig übernehmen kann.

Sowohl in Oberpfaffenhofen als auch in Fucino sind das Ground Control Segment (GCS) und das Ground Mission Segment (GMS) installiert.

Das GCS überwacht mit einem hohen Grad an Automatisierung die grundsätzliche Funktionstüchtigkeit der Galileo-Satelliten und ihrer korrekten Umlaufbahnen. Hierfür stehen während der IOV-Phase zwei Satelliten-Kontrollstationen in Kourou (Französisch-Guayana) und Kiruna (Schweden) zur Verfügung, die über 13 Meter-Antennen im S-Band (2,6 –3,95 GHz) wechselseitig Daten über den Zustand der Raumflugkörper (Telemetriedaten) empfangen und wenn erforderlich, Kommandos senden. Nach dem vollständigen Ausbau mit 30 Satelliten sind für diese Aufgabe fünf Kontrollstationen geplant.

Das Ground Mission Segment (GMS) ist für die Lieferung korrekter Navigationssignale und die Überwachung der Integrität verantwortlich. Dabei wird der Zustand jedes Satelliten daraufhin überprüft, ob sich das von ihm ausgehende Signal innerhalb vorgegebener Toleranzen befindet. Weicht es ab, erhalten die Nutzer spätestens nach sechs Sekunden eine Information über fehlerhafte oder fehlende Signale. Das gesendete Navigationssignal setzt sich aus der Zeit der Atomuhr an Bord, den präzisen Orbitdaten des Satelliten und Integritätsinformationen zusammen.
Die im GMS stationierte Precise Timing Facility bezieht die internationale Standardzeit (Universal Time UT) von einer Gruppe europäischer, sich gegenseitig kontrollierender Zeitlabore und gleicht die Atomuhren jedes Galileo-Satelliten mit diesem Zeitnormal ab.

Zur Ermittlung der nötigen Daten werden über ein Netzwerk von 40 Galileo Sensor Stations (GSS) die Galileo-Signale aller Satelliten ständig im L-Band (1 – 2,6 GHz) von speziellen Referenz-Empfängern erfasst. Die dabei gewonnenen Daten erhält ein Computer des GMS, wo zusammen mit weiteren Informationen (Zeitsignal der Precise Timing Facility, Ionosphärendaten u.a.) die neuen Orbitdaten jedes Satelliten ermittelt werden. Außerdem erfolgt eine Vorhersage der Bahnverläufe für die nächsten Stunden und die Bewertung der Integrität aller Satellitensignale. Die Berechnung wird alle zehn Minuten durchgeführt. Die Ergebnisse der Berechnungen werden über neun Uplink-Stationen (ULS) mittels 3 Meter-Antennen im C-Band (3,95 – 5,8 GHz) zu den Satelliten übertragen, so dass diese wieder über die korrekten Navigationsinformationen verfügen.