Toisaalta Eurooppaan haluttiin myös riippumaton, mutta silti muita järjestelmiä täydentävä järjestelmä. Nythän käytössä olevat satelliittijärjestelmät, GPS ja GLONASS, ovat sotilasviranomaisten hallinnassa, eikä niiden toiminnasta ja jatkuvuudesta siviilikäytössä ole täyttä varmuutta.

Galileossa EU:n vastuulla on poliittiset ja taloudelliset päätökset. ESA vastaa järjestelmän määrittelystä ja teknisestä toteutuksesta. Vaikka järjestelmä on eurooppalainen, mukana on myös muita maita, kuten Kiina, Kanada ja Australia.

Kun Galileo on toiminnassa vuonna 2008, on satelliittinäkyvyyden kasvu kuvattu prosentteina siten, että jos GPS satelliittien saatavuus kaupunkimaisella alueella on 55 %, on se GPS/Galileolla 95 %, jolloin voimme olettaa todellisen GNSS eli Global Navigation Satellite System -aikakauden alkaneen.

Kuvassa: Kimmo Jäppinen

Testikäytössä jo ensi vuonna

Galileon kustannuksiksi vuosille 2001-2008 on arvioitu 3,25 miljardia euroa ja käyttökustannuksiksi vuosittain 220 miljoonaa euroa. Ensimmäiset testisatelliitit ammutaan taivaalle vuonna 2005 ja järjestelmän pitäisi olla toiminnassa vuonna 2008.   

Galileo-satelliittijärjestelmä koostuu vastaavista komponenteista kuin GPS eli satelliitti-, valvonta- ja käyttäjälohkoista.  Satelliitit kulkevat kolmella radalla, joissa kussakin on 9 satelliittia + 1 varasatelliitti, yhteensä 30 kappaletta. Varasatelliitti voidaan siirtää samalla radalla viottuneen satelliitin tilalle alle 6 tunnissa, joten mahdollisten satelliittihäiriöiden vaikutus paikantamiseen jää mahdollisimman vähäiseksi.

Satelliittit kulkevat noin 23 616 kilometrin päässä maanpinnalta radoilla, niiden kiertoaika on 14 h 4 min ja ne ylittävät saman paikan kerran noin kymmenessä päivässä. Järjestelmän suunnittelussa ei ole suljettu pois mahdollisuutta käyttää myös geostationäärisiä (Egnos) satelliitteja.

Hyvä näkyvyys Suomessa

Radan kaltevuus päiväntasaajan suhteen on 56 astetta, jolloin satelliittien näkyvyys on eurooppalaisittain huomattavasti parempi kuin GPS:llä varsinkin pohjoisilla leveysasteilla, kuten meillä.

Satelliittien käyttämä koordinaattijärjestelmä GTRF (Galileo Terrestial Reference Frame) poikkeaa vain muutamalla sentillä GPS:n käyttämästä koordinaattijärjestelmästä WGS-84. Täten Galileossa onkin pystytty toteuttamaan yksi sen tärkeä ominaisuus eli riippumattomuus muista järjestelmistä.  Galileon suurin poikkeama ITRS:n realisaatiosta ITRF-96 saa olla korkeintaan 3 senttiä.

Tarkkuus ja luotettavuus

Arvioitu autonominen tarkkuus Galileon eri palveluille on yksitaajuuksisena H=15 m ja V=35m, kaksitaajuuksisena H=4 m ja V=8 m.

Galileossa tietynlaisille palveluille annetaan takuu signaalin tarkkuuden, jatkuvuuden, saatavuuden ja oikeellisuuden suhteen. Tämä järjestelmän ominaisuus voidaan liittää tiettyihin kaupallisiin sovelluksiin sekä pelastuspalveluun (SOL, Safety-of-Life).

Signaalin sisältyvän informaation laatua tarkkaillaan koko ajan ja jos siinä ilmenee määrittelyn ylittäviä arvoja, signaaliin lisätään tieto siitä, jolloin vastaanottimessa voidaan joko hylätä tieto tai sitten käyttää harkiten siitä saatavaa tietoa.

Järjestelmään voidaan lisätä jatkossa paikallista paikkatietoon liittyvää informaatiota. Lisäksi järjestelmään olennaisena osana tulee liittymään Safe-of-Lifety ja SaR (Search and Rescue) järjestelmä pelastustoimintaa varten.

Aika

Galileossa käytettävä aika on sidottu kansainväliseen atomiaikaan TAI (International Atomic Time) ja käy siinä paremmalla kuin 50 nanosekunnin tarkkuudella. Erosta tulee ilmoitus satelliitin navigointiviestissä.

Lisäksi navigointiviestissä tullaan aika ajoin kertomaan ero myös GPS-aikaan. Satelliiteissa on 2 atomikelloa, 1 rubidium ja 1 vetymasertaajuusvärähtelijä.

Signaali GPS:ää voimakkaampi

Satelliitit lähettävät useita (10 kpl) signaaleja neljällä eri taajuudella. Kaikkien, lähinnä viranomaiskäyttöön tarkoitutettujen (PRS), koodien rakennetta ei vielä ole päätetty.

 Osa koodeista on tarkoitettu avoimeen, yleiseen (OS, Open Service, 6 kpl), osa kaupalliseen (CS, Commercial Service, 2 kpl) ja osa viranomais- sekä pelastuskäyttöön (PRS, Public Related Service, 2 kpl).

Signaalivoimakkuus Galileolla on suurempi kuin GPS:llä. Galileon taajuuksista L1 toimii samalla taajuudella kuin GPS:n L1-taajuus, mutta hieman leveämmällä kaistalla (E2-L1-E1), jonka leveydestä on hyötyä siten, että signaali ei ole yhtä häiriöaltis kuin GPS:llä.

Galileo-L1-signaalin modulointitavan (BOC(2,2), Binary Offset Carrier) ansiosta GPS:n ja Galileon päällekkäisistä taajuuksista ei ole haittaa toisilleen. Galileon kaksi muuta taajuutta E5b ja E6 toimivat omilla alueillaan ja niillä ei ole yhteistä GPS:n kanssa.

L5 hiertää

USA:ta ja Eurooppaa ehkä eniten hiertänyt kysymys onkin ollut USA:n varaama L5- (M, Military-koodi) taajuus, joka on tarkoitus ottaa käyttöön vuonna 2012.

Tällä taajuudella toimii myös Galileon E5a-taajuus. Kriisitilanteissa USA haluaisi häiritä GPS L1/L2-taajuuksien lisäksi Galileon taajuuksia, mutta suunnitellun Galileon E5a modulointitavan vuoksi tällöin myös M-koodin käyttö häiriintyy.

Tähän ongelmaan on löydetty ratkaisu helmikuun 2004 lopussa valitsemalla toisenlainen modulointitapa GPS-signaalille (BOC 1,1) ja Galileo-singaaneille E5a/E5b (BOC1,5).  GPS:n L2-taajuuden kanssa Galileolla ei ole päällekkäisyyttä.

Parempi monitieheijastusten siirto

Yhteisellä E5a/E5b:n taajuuksien BOC moduloinnilla saavutetaan parempi monitieheijastusten sieto sekä tarkkuus kuin esimerkiksi GPS:llä. Toisaalta tämä johtaa vastaanottimen monimutkaisempaan rakenteeseen ja vaatii siltä suurempaa prosessointivoimaa.

Maa-asemat

Järjestelmään kuuluu kaksi NSCC (Navigation System Control Center) maa-asemaa, jotka sijoitetaan Euroopan mantereelle. Näiden asemien tarkoituksena on tarkkailla, vastaanottaa ja käsitellä sinne tulevaa tietoa 20:lta miehittämättömältä OSS-asemalta (Orbitography and Synchronisation Station), jotka ovat eri puolilla maailmaa.

 Laskettu ja korjattu tieto välitetään takaisin satelliitteihin viiden S-taajuuskaista ja kymmenen C-taajuuskaista -aseman avulla.