GIOVE (ภาษาอิตาลีว่า 'ดาวพฤหัสบดี';ออกเสียง ว่า [ˈdʒɔːve] ) หรือGalileo In-Orbit Validation Elementเป็นชื่อเรียกของดาวเทียมที่สร้างขึ้นสำหรับองค์การอวกาศยุโรป(ESA) เพื่อทดสอบเทคโนโลยีในวงโคจรสำหรับระบบกำหนดตำแหน่งกาลิเลโอ ^{[ 1 ]}

ชื่อนี้ถูกเลือกเพื่อเป็นการยกย่องกาลิเลโอ กาลิเลอี ผู้ค้นพบ ดาวบริวารธรรมชาติสี่ดวงแรกของดาวพฤหัสบดีและต่อมาได้ค้นพบว่าดาวบริวารเหล่านั้นสามารถใช้เป็นนาฬิกา สากล เพื่อหาลองจิจูดของจุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิว โลก ได้

ดาวเทียม GIOVE ดำเนินการโดยภารกิจ GIOVE ^{[ 2 ] [ 3 ]} ( GIOVE-M ) ภายใต้กรอบการลดความเสี่ยงสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องในวงโคจร (IOV) ของระบบ กำหนดตำแหน่ง Galileo

ดาวเทียมตรวจสอบเหล่านี้เคยรู้จักกันในชื่อGalileo System Testbed (GSTB) เวอร์ชัน 2 (GSTB-V2) มาก่อน ในปี 2547 โครงการ Galileo System Test Bed เวอร์ชัน 1 (GSTB-V1)ได้ตรวจสอบความถูกต้องของอัลกอริทึมภาคพื้นดินสำหรับการกำหนดวงโคจรและการซิงโครไนซ์เวลา (OD&TS) โครงการนี้ซึ่งนำโดย ESA และEuropean Satellite Navigation Industriesได้มอบความรู้พื้นฐานให้กับอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนาส่วนภารกิจของ ระบบ กำหนดตำแหน่ง Galileo ^{[ 4 ]}

ดาวเทียม GIOVE ส่งสัญญาณวัดระยะหลายความถี่ที่เทียบเท่ากับสัญญาณของระบบกาลิเลโอ ในอนาคต ได้แก่ L1BC, L1A, E6BC, E6A, E5a และ E5b วัตถุประสงค์หลักของภารกิจ GIOVE คือการทดสอบและตรวจสอบการรับและประสิทธิภาพของการเข้ารหัสแบบใหม่ที่ออกแบบมาสำหรับกาลิเลโอรวมถึงสัญญาณใหม่ที่ใช้เทคนิค BOC ( Binary Offset Carrier ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสัญญาณ E5AltBOC ประสิทธิภาพสูง

ดาวเทียมดวงนี้ ซึ่งเดิมรู้จักกันในชื่อGSTB-V2/Aถูกสร้างขึ้นโดยบริษัท Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL)

ภารกิจหลักของยานลำนี้คือการขอใช้คลื่นความถี่ที่องค์การโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) จัดสรรให้กับระบบดาวเทียมกาลิเลโอ ยาน ลำนี้มีระบบสร้างสัญญาณกาลิเลโอที่พัฒนาขึ้นเองสองระบบ และยังทำการทดสอบการออกแบบนาฬิกาอะตอม รูบิเดียมสองเรือนบนยานรวมถึงลักษณะวงโคจรของวงโคจรวงกลมระดับกลางสำหรับดาวเทียมในอนาคตด้วย

GIOVE-A เป็นยานอวกาศลำแรกที่ออกแบบโดยใช้โครงสร้างพื้นฐานของดาวเทียม Geostationary Minisatellite Platform (GMP) รุ่นใหม่ของ SSTL ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อโคจรในวงโคจรคงที่ (geostationary orbit ) นอกจากนี้ GIOVE-A ยังเป็นดาวเทียมดวงแรกของ SSTL ที่อยู่นอกวงโคจรต่ำของโลก (low Earth orbit) โดยโคจรอยู่ใน วงโคจรปานกลางของโลก ( medium Earth orbit ) และเป็นดาวเทียมดวงแรกของ SSTL ที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์แบบกางออกได้ที่สามารถติดตามดวงอาทิตย์ได้ ดาวเทียมรุ่นก่อนๆ ของ SSTL ใช้แผงโซลาร์เซลล์แบบติดตั้งบนตัวยาน ซึ่งผลิตพลังงานได้น้อยกว่าต่อหน่วยพื้นที่ เนื่องจากไม่ได้หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์โดยตรง

เปิดตัวเมื่อเวลา 05:19 UTC ของวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2548 บนเครื่องบินSoyuz-FG / FregatจากBaikonur Cosmodromeใน คา ซั คสถาน

ดาวเทียมเริ่มทำการสื่อสารตามแผนที่วางไว้เวลา 09:01 UTC ขณะโคจรรอบโลกที่ระดับความสูง 23,222 กิโลเมตร ดาวเทียมส่งสัญญาณนำทางครั้งแรกสำเร็จเวลา 17:25 GMT ในวันที่ 12 มกราคม 2549 สัญญาณเหล่านี้ได้รับการรับที่ หอดูดาวชิลโบลตัน ใน แฮม ป์เชียร์สหราชอาณาจักร และสถานี ESA ที่เรดูในเบลเยียมทีมงานจาก SSTL และ ESA ได้ทำการวัดสัญญาณที่สร้างโดย GIOVE-A เพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนดการจัดสรรและการสำรองความถี่ของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องดำเนินการให้เสร็จสิ้นภายในเดือนมิถุนายน 2549

สัญญาณ GIOVE-A ในอวกาศนั้นแสดงถึง สัญญาณ Galileo ได้อย่างสมบูรณ์ ในแง่ของความถี่และการปรับสัญญาณ อัตราชิป และอัตราข้อมูล อย่างไรก็ตาม GIOVE-A สามารถส่งสัญญาณได้เพียงสองย่านความถี่ในแต่ละครั้งเท่านั้น (เช่น L1+E5 หรือ L1+E6)

รหัส GIOVE-A แตกต่างจาก รหัส Galileoข้อความนำทาง GIOVE-A ไม่เป็นตัวแทนจากมุมมองโครงสร้างและเนื้อหา (มีจุดประสงค์เพื่อการสาธิตเท่านั้น) การสร้าง การวัด ระยะทางเทียมและการวิเคราะห์โดยละเอียดของสัญญาณรบกวนการติดตามและ ประสิทธิภาพ มัลติพาธ ของสัญญาณ ^การวัดระยะทาง GIOVE-A ได้ดำเนินการโดยใช้ GETR (Galileo Experimental Test Receiver) ที่ออกแบบโดยSeptentrio [ ^{5 ]}

มีการถกเถียงกันในวงกว้างเกี่ยวกับลักษณะโอเพ่นซอร์สของรหัสสัญญาณรบกวนแบบสุ่มเทียม (PRN) บางส่วน^{[ 6 ]} ในช่วงต้นปี 2549 นักวิจัยที่ Cornell ได้เฝ้าติดตามสัญญาณ GIOVE-A และสกัดรหัส PRN วิธีการที่ใช้และรหัสที่พบได้รับการตีพิมพ์ในวารสารGPS World ฉบับเดือนมิถุนายน 2549 ปัจจุบัน ESA ได้เปิดเผยรหัสเหล่านี้สู่สาธารณะแล้ว^{[ 7 ]}

GIOVE-A ถูกปลดประจำการ (แต่ไม่ได้ปลดประจำการอย่างเป็นทางการ) เมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2012 หลังจากถูกยกขึ้นสู่ระดับความสูงเพื่อเปิดทางให้ดาวเทียมปฏิบัติการ^{[ 8 ]}ยังคงอยู่ภายใต้การควบคุมของ SSTL จนถึงวันที่ 24 พฤศจิกายน 2021 เมื่อถูกปลดประจำการอย่างเป็นทางการ^{[ 9 ]}

วิกินิวส์มีข่าวที่เกี่ยวข้อง:

• จรวดโซยุซปล่อยดาวเทียม GIOVE-B

GIOVE-B (เดิมชื่อGSTB-V2/B ) มีภารกิจคล้ายคลึงกัน แต่มีฮาร์ดแวร์สร้างสัญญาณที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

เดิมทีดาวเทียมนี้สร้างโดยกลุ่มบริษัทดาวเทียมEuropean Satellite Navigation Industriesแต่หลังจากการปรับโครงสร้างโครงการในปี 2550 ความรับผิดชอบในฐานะผู้รับเหมาหลักด้านดาวเทียมจึงตกเป็นของบริษัท Astrium

GIOVE-B ยังมีเป้าหมายในการกำหนดลักษณะสภาพแวดล้อม MEO รวมถึงเป้าหมายในการทดลองสัญญาณในอวกาศและตัวรับสัญญาณ GIOVE-B บรรทุกนาฬิกาอะตอม สามเรือน ได้แก่ นาฬิกา มาตรฐานรูบิเดียมสองเรือน และ มาเซอร์ไฮโดรเจน แบบพาสซี ฟ ที่ผ่านการรับรองสำหรับการใช้งานในอวกาศเป็นครั้งแรก

การปล่อยล่าช้าเนื่องจากปัญหาทางเทคนิคต่างๆ^{[ 10 ]}และเกิดขึ้นในวันที่ 27 เมษายน 2551 เวลา 04:16 น. ตามเวลาไบโคนูร์ (22:16 UTC วันเสาร์) โดยใช้ จรวด Soyuz-FG / Fregatที่จัดหาโดยStarsemส่วนของจรวด Fregat ถูกจุดระเบิดสามครั้งเพื่อนำดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร^{[ 11 ]} Giove-B เข้าสู่วงโคจรตามที่คาดการณ์ไว้หลังจากเวลา 02:00 UTC และกางแผงโซลาร์เซลล์ได้สำเร็จ^{[ 12 ]}

GIOVE-B เริ่มส่งสัญญาณนำทางเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2551 การรับสัญญาณโดยเครื่องรับ GETR และวิธีการอื่นๆ ได้รับการยืนยันที่สถานี ESA บางแห่ง^{[ 13 ]}

จากข้อมูลของ ESA นี่คือ "ก้าวสำคัญทางประวัติศาสตร์อย่างแท้จริงสำหรับการนำทางด้วยดาวเทียม เนื่องจาก GIOVE-B กำลังส่งสัญญาณร่วม GPS-Galileo เป็นครั้งแรกโดยใช้รูปแบบคลื่นที่ปรับให้เหมาะสมเป็นพิเศษMBOC (multiplexed binary offset carrier) ตามข้อตกลงที่ทำขึ้นในเดือนกรกฎาคม 2550 ระหว่างสหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกาสำหรับระบบของตน คือ Galileo และ GPS III ในอนาคต"

" ขณะนี้ GIOVE-B ได้ส่งสัญญาณที่มีความแม่นยำสูงออกไปในอวกาศแล้ว เราจึงได้เห็นภาพรวมที่แท้จริงของสิ่งที่ Galileo จะนำเสนอเพื่อให้บริการระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียมที่ทันสมัยที่สุด พร้อมทั้งรับประกันความเข้ากันได้และการทำงานร่วมกันกับ GPS " ฮาเวียร์ เบเนดิคโต ผู้จัดการโครงการ Galileo ของ ESA กล่าว

หลังจากปล่อยจรวด การปฏิบัติการในวงโคจรช่วงแรก และการทดสอบระบบของ GIOVE-B เสร็จสิ้นลง ระบบนำทางของ GIOVE-B ก็ถูกเปิดใช้งานและเริ่มส่งสัญญาณในวันที่ 7 พฤษภาคม และขณะนี้กำลังตรวจสอบคุณภาพของสัญญาณเหล่านี้ โดยมีหลายหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ ได้แก่ ศูนย์ควบคุม GIOVE-B ที่ศูนย์วิจัย Telespazio ในเมืองฟูชิโน ประเทศอิตาลี ศูนย์ประมวลผล Galileo ที่ศูนย์วิจัยและเทคโนโลยีอวกาศแห่งยุโรป (ESTEC) ของ ESA ในประเทศเนเธอร์แลนด์ สถานีภาคพื้นดินของ ESA ที่เมืองเรดู ประเทศเบลเยียม และหอดูดาวชิลโบลตันของห้องปฏิบัติการรัทเธอร์ฟอร์ด แอปเปิลตัน (RAL) ในสหราชอาณาจักร

เสาอากาศขนาด 25 เมตรของชิลโบลตันทำให้สามารถวิเคราะห์ลักษณะของสัญญาณ GIOVE-B ได้อย่างแม่นยำ และตรวจสอบว่าสัญญาณเหล่านั้นเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบของระบบกาลิเลโอ ทุกครั้งที่สามารถมองเห็นดาวเทียมได้จากเรดูและชิลโบลตัน เสาอากาศขนาดใหญ่จะถูกเปิดใช้งานและติดตามดาวเทียม GIOVE-B โคจรอยู่ที่ระดับความสูง 23,173 กิโลเมตร ใช้เวลาโคจรรอบโลกครบหนึ่งรอบ 14 ชั่วโมง 3 นาที

คุณภาพของสัญญาณที่ส่งโดย GIOVE-B จะมีผลอย่างมากต่อความแม่นยำของข้อมูลตำแหน่งที่จะได้รับจากเครื่องรับสัญญาณของผู้ใช้งานบนภาคพื้นดิน บนยาน GIOVE-B มีนาฬิกาอะตอมแบบไฮโดรเจนมาเซอร์แบบพาสซีฟ ซึ่งคาดว่าจะให้ประสิทธิภาพด้านความเสถียรที่ไม่เคยมีมาก่อน

คุณภาพของสัญญาณอาจได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมของดาวเทียมในวงโคจร และเส้นทางการแพร่กระจายของสัญญาณจากอวกาศสู่พื้นดิน นอกจากนี้ สัญญาณจากดาวเทียมต้องไม่ก่อให้เกิดการรบกวนกับบริการที่ทำงานในย่านความถี่ใกล้เคียง ซึ่งกำลังอยู่ระหว่างการตรวจสอบเช่นกัน

ทีมงานกาลิเลโอภายใน ESA และภาคอุตสาหกรรมมีวิธีการสังเกตและบันทึกสเปกตรัมของสัญญาณที่ส่งโดย GIOVE-B แบบเรียลไทม์ มีการวัดหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับกำลังของสัญญาณที่ส่ง ความถี่ศูนย์กลาง และแบนด์วิดท์ รวมถึงรูปแบบของสัญญาณนำทางที่สร้างขึ้นบนดาวเทียม ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์การส่งสัญญาณของดาวเทียมในสามย่านความถี่ที่สงวนไว้สำหรับดาวเทียมได้

ภารกิจ GIOVE-B ยังเป็นโอกาสในการตรวจสอบความถูกต้องของเทคโนโลยีดาวเทียมที่สำคัญในวงโคจร การกำหนดลักษณะสภาพแวดล้อมการแผ่รังสีในวงโคจรระดับกลาง (MEO) และการทดสอบองค์ประกอบสำคัญของระบบกาลิเลโอในอนาคต นั่นคือ เครื่องรับสัญญาณของผู้ใช้

เฮลิคอปเตอร์ GIOVE B ถูกปลดประจำการ (แต่ไม่ได้ปลดประจำการอย่างถาวร) เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม 2555

เนื่องจากความล่าช้าของ GIOVE-B องค์การอวกาศยุโรปจึงทำสัญญากับSSTL อีกครั้ง สำหรับดาวเทียมดวงที่สอง เพื่อให้แน่ใจว่าโครงการกาลิเลโอจะดำเนินต่อไปได้โดยไม่มีการหยุดชะงักใดๆ ที่อาจนำไปสู่การสูญเสียการจัดสรรความถี่^{[ 14 ]}การก่อสร้าง GIOVE-A2 ถูกยุติลงเนื่องจากการปล่อยและปฏิบัติการในวงโคจรของ GIOVE-B ประสบความสำเร็จ

ส่วน ภารกิจ GIOVEหรือGIOVE-Mเป็นชื่อของโครงการที่อุทิศให้กับการใช้ประโยชน์และการทดลองดาวเทียม GIOVE ^{[ 2 ]}ภารกิจ GIOVE มีจุดประสงค์เพื่อให้แน่ใจว่าความเสี่ยงของขั้นตอนการตรวจสอบความถูกต้องในวงโคจร (IOV) ของระบบกำหนดตำแหน่ง Galileo ลด ลง

ส่วนภารกิจ GIOVE เริ่มขึ้นในเดือนตุลาคม 2548 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อรวบรวมผลการทดลองจากข้อมูลจริงเพื่อใช้ในการลดความเสี่ยงตลอดระยะการตรวจสอบความถูกต้องในวงโคจร ( In Orbit Validation : IOV) ของระบบกำหนดตำแหน่งกาลิเลโอ

โครงสร้างพื้นฐานของภารกิจ GIOVE นั้นมีพื้นฐานมาจากการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน Galileo System Test Bed Version 1 (GSTB-V1) ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อประมวลผลข้อมูลจากดาวเทียม GIOVE-A และ GIOVE-B ^{[ 15 ]}ภารกิจ GIOVE ประกอบด้วยศูนย์ประมวลผลกลางที่เรียกว่า Giove Processing Center (GPC) และเครือข่ายสถานีเซ็นเซอร์ Giove (GESS) จำนวน 13 แห่ง

วัตถุประสงค์หลักของการทดลองในโครงการ GIOVE Mission Segment ครอบคลุมในด้านต่างๆ ดังนี้:

• การกำหนดคุณลักษณะของนาฬิกาบนตัวเครื่อง
• การสร้างข้อความนำทาง
• การสร้างแบบจำลองวงโคจร

• หน้าเว็บเกี่ยวกับการเปิดตัว ESA GIOVE-B
• เว็บไซต์ศูนย์ประมวลผลภารกิจ GIOVE
• คำอธิบายของ GIOVE ใน eoPortal
• บล็อกเกี่ยวกับการเปิดตัว GIOVE-Aและข่าวประชาสัมพันธ์จาก Ballard Communications Management ซึ่ง SSTL นำไปใช้
• เอกสารทางเทคนิคเกี่ยวกับภารกิจ GIOVE-A และ B
• ศูนย์ประมวลผลภารกิจ GIOVE - เว็บไซต์
• คำอธิบายของ GIOVE ใน eoPortal