Sistema de navegación por satélite regional de la India - Indian Regional Navigation Satellite System

Navegación con Indian Constellation (NavIC)
Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS)
Polígono de cobertura del IRNSS.png
Cobertura de NavIC
País / es de origen India
Operador (es) ISRO
Escribe Militar, Comercial
Estado Operacional
Cobertura Regional (hasta 1.600 km de fronteras)
Precisión 1 mo 3 pies 3 pulgadas (público)
10 cm o 3,9 pulgadas (cifrado)
Tamaño de la constelación
Satélites totales 8
Satélites en órbita 7 (se lanzó el IRNSS 1I completando la serie)
Primer lanzamiento 1 de julio de 2013
Último lanzamiento 12 de abril de 2018
Lanzamientos totales 9
Características orbitales
Régimen (s) Órbita geosincrónica
Altura orbital 35,786 kilómetros (22,236 millas)
Otros detalles
Costo 22,46 mil millones (US $ 298 millones), a marzo de 2017

El Indian Regional Navigation Satellite System ( IRNSS ), con un nombre operativo de NavIC (acrónimo de NAVigation with Indian Constellation ; también, nāvik 'sailor' o 'navigator' en idiomas indios), es un sistema de navegación por satélite regional autónomo que proporciona datos reales precisos. -servicios de posicionamiento y cronometraje de tiempo. Cubre la India y una región que se extiende por 1.500 km (930 millas) a su alrededor, con planes para una mayor extensión. Un área de servicio extendida se encuentra entre el área de servicio principal y un área rectangular delimitada por el paralelo 30 sur al paralelo 50 norte y el meridiano 30 este al meridiano 130 este , 1.500–6.000 km (930–3.730 millas) más allá de las fronteras. Actualmente, el sistema consta de una constelación de siete satélites, con dos satélites adicionales en tierra como reserva.

La constelación está en órbita a partir de 2018, y se esperaba que el sistema estuviera operativo a principios de 2018 después de una verificación del sistema. NavIC proporcionará dos niveles de servicio, el "servicio de posicionamiento estándar", que estará abierto para uso civil, y un "servicio restringido" ( uno encriptado ) para usuarios autorizados (incluido el ejército).

Los rastreadores basados ​​en NavIC son obligatorios en los vehículos comerciales en la India y está previsto que estén disponibles en los teléfonos móviles de los consumidores en la primera mitad de 2020.

Hay planes para expandir el sistema NavIC aumentando el tamaño de su constelación de 7 a 11.

Fondo

El sistema se desarrolló en parte porque el acceso a los sistemas satelitales de navegación global controlados por gobiernos extranjeros no está garantizado en situaciones hostiles, como sucedió con el ejército indio en 1999 cuando Estados Unidos denegó la solicitud india de datos del Sistema de posicionamiento global (GPS) para la región de Kargil. que habría proporcionado información vital. El gobierno indio aprobó el proyecto en mayo de 2013.

De acuerdo con la Ley de Autorización de Defensa Nacional (NDAA) 2020, el Secretario de Defensa de los Estados Unidos, en consulta con el Director de Inteligencia Nacional , designará a NavIC, Galileo y QZSS como sistema de satélite de navegación aliado .

Desarrollo

Como parte del proyecto, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) inauguró un nuevo centro de navegación por satélite en el campus de ISRO Deep Space Network (DSN) en Byalalu , en Karnataka, el 28 de mayo de 2013. Una red de 21 estaciones de alcance ubicadas en todo el El país proporcionará datos para la determinación orbital de los satélites y el seguimiento de la señal de navegación.

Se ha establecido un objetivo de control indio completo, con el segmento espacial, el segmento terrestre y los receptores de usuario que se construyen en la India. Su ubicación en latitudes bajas facilita una cobertura con satélites de baja inclinación . Tres satélites estarán en órbita geoestacionaria sobre el Océano Índico . La selección de objetivos con misiles podría ser una aplicación militar importante para la constelación.

Se esperaba que el costo total del proyecto fuera de 14,2 mil millones (US $ 189 millones), con el costo del segmento terrestre de 3 mil millones (US $ 40 millones), cada satélite costaba 1,5 mil millones (US $ 20 millones) y el PSLV -Cohete versión XL que cuesta alrededor de 1,3 mil millones (US $ 17 millones). Los siete cohetes planeados habrían supuesto un desembolso de alrededor de 9.100 millones de rupias (121 millones de dólares estadounidenses).

La necesidad de dos satélites de reemplazo y los lanzamientos del PSLV-XL han alterado el presupuesto original, y el Contralor y Auditor General de la India informó los costos hasta marzo de 2017, en 22,46 mil millones (US $ 298 millones).

La señal NavIC se lanzó para su evaluación en septiembre de 2014.

A partir del 1 de abril de 2019, el uso de sistemas de seguimiento de vehículos basados ​​en NavIC compatibles con AIS -140 se hizo obligatorio para todos los vehículos comerciales en la India.

El 20 de enero de 2020, Qualcomm lanzó tres nuevos conjuntos de chips 4G , Snapdragon 460, Snapdragon 662 y Snapdragon 720G con soporte para Navegación con Constelación India (NavIC) El 31 de agosto de 2020, Qualcomm lanzó el nuevo conjunto de chips 4G , Snapdragon 732G con soporte para Navegación con India Constelación (NavIC). El 22 de septiembre de 2020, Qualcomm lanzó el nuevo conjunto de chips 5G , Snapdragon 750G, compatible con Navigation with Indian Constellation (NavIC). Se prevé que NavIC esté disponible para uso civil en dispositivos móviles, después de que Qualcomm y la Organización de Investigación Espacial de la India firmen un acuerdo.

Periodo de tiempo

En abril de 2010, se informó que India planea comenzar a lanzar satélites a fines de 2011, a razón de un satélite cada seis meses. Esto habría hecho que NavIC fuera funcional para 2015. Pero el programa se retrasó, e India también lanzó 3 nuevos satélites para complementar esto.

Siete satélites con el prefijo "IRNSS-1" constituirán el segmento espacial del IRNSS. El IRNSS-1A , el primero de los siete satélites, se lanzó el 1 de julio de 2013. El IRNSS-1B se lanzó el 4 de abril de 2014 a bordo del cohete PSLV-C24. El satélite se ha colocado en órbita geosincrónica . IRNSS-1C se lanzó el 16 de octubre de 2014, IRNSS-1D el 28 de marzo de 2015, IRNSS-1E el 20 de enero de 2016, IRNSS-1F el 10 de marzo de 2016 e IRNSS-1G se lanzó el 28 de abril de 2016.

El octavo satélite, IRNSS-1H , que estaba destinado a reemplazar al IRNSS-1A, no se desplegó el 31 de agosto de 2017 porque los escudos térmicos no se separaron de la cuarta etapa del cohete. El IRNSS-1I se lanzó el 11 de abril de 2018 para reemplazarlo.

Descripción del sistema

Cobertura de NavIC

El sistema IRNSS comprende un segmento espacial y un segmento terrestre de apoyo .

Segmento espacial

La constelación consta de 8 satélites. Tres de los ocho satélites están ubicados en órbita geoestacionaria (GEO) a 32,5 ° E, 83 ° E y 131,5 ° E de longitud , aproximadamente a 36.000 km (22.000 millas) sobre la superficie terrestre. Los cinco satélites restantes se encuentran en órbita geosincrónica inclinada (OSG). Dos de ellos cruzan el ecuador a 55 ° E y dos a 111,75 ° E. Los cuatro satélites OSG parecerán moverse en forma de "8" .

Segmento de tierra

Ground Segment es responsable del mantenimiento y funcionamiento de la constelación del IRNSS. El segmento terrestre comprende:

  • Instalación de control de naves espaciales del IRNSS (IRSCF)
  • Centro de navegación ISRO (INC)
  • Estaciones de Monitoreo de Integridad y Alcance del IRNSS (IRIMS)
  • Centro de cronometraje de la red del IRNSS (IRNWT)
  • Estaciones de alcance CDMA del IRNSS (IRCDR)
  • Estaciones de alcance láser
  • Red de comunicación de datos del IRNSS (IRDCN)
Representación de un satélite IRNSS Serie 1

La IRSCF está operativa en Master Control Facility (MCF), Hassan y Bhopal. El MCF enlaza los datos de navegación y se utiliza para funciones de seguimiento, telemetría y comando. Siete FCA de 7,2 metros (24 pies) y dos FMA de 11 metros (36 pies) de IRSCF están actualmente operativos para las fases LEOP y en órbita de los satélites IRNSS.

El INC establecido en Byalalu realiza operaciones remotas y recopilación de datos con todas las estaciones terrestres. Los Centros de Navegación ISRO (INC) están operativos en Byalalu, Bengaluru y Lucknow. INC1 (Byalalu) e INC2 (Lucknow) juntos proporcionan operaciones sin problemas con redundancia.

14 IRIMS están actualmente operativos y están apoyando las operaciones del IRNSS. Las cuatro estaciones IRCDR están llevando a cabo la medición CDMA de forma regular para todos los satélites del IRNSS. El IRNWT se ha establecido y proporciona la hora del sistema IRNSS con una precisión de 2  ns (2,0 × 10 −9  s ) (2 sigma) con UTC . El alcance láser se está llevando a cabo con el apoyo de estaciones ILRS de todo el mundo. El software de navegación está operativo en INC desde el 1 de agosto de 2013. Todos los parámetros de navegación a saber. efemérides de satélite , correcciones de reloj, parámetros de integridad y parámetros secundarios a saber. Las correcciones de retardo de ionización, las compensaciones de tiempo con UTC y otros parámetros de GNSS , almanaque , mensajes de texto y orientación terrestre se generan y cargan automáticamente en la nave espacial. El IRDCN ha establecido enlaces terrestres y VSAT entre las estaciones terrestres. En marzo de 2021, ISRO y JAXA están realizando experimentos de calibración y validación para la estación de referencia terrestre NavIC en Japón. ISRO también está en conversaciones con CNES para una estación de referencia terrestre NavIC en Francia. ISRO está planeando una estación terrestre NavIC en las islas Cocos (Keeling) y está en conversaciones con la Agencia Espacial Australiana .

Señal

Las señales NavIC constarán de un servicio de posicionamiento estándar y un servicio de precisión. Ambos se transmitirán en la banda L5 (1176,45 MHz) y S (2492,028 MHz). La señal SPS será modulada por una señal BPSK de 1 MHz . Precision Service utilizará BOC (5,2) . Las propias señales de navegación se transmitirían en la frecuencia de la banda S (2–4 GHz) y se emitirían a través de una antena en fase para mantener la cobertura y la intensidad de la señal requeridas. Los satélites pesarían aproximadamente 1.330 kg (2.930 lb) y sus paneles solares generarían 1.400 W.

Una interfaz de mensajería está integrada en el sistema NavIC. Esta función permite que el centro de comando envíe advertencias a un área geográfica específica. Por ejemplo, se puede advertir a los pescadores que utilizan el sistema sobre un ciclón.

Precisión

El sistema está destinado a proporcionar una precisión de posición absoluta de mejor de 10 metros (33 pies) en toda la masa continental de la India y mejor de 20 metros (66 pies) en el Océano Índico, así como en una región que se extiende aproximadamente a 1.500 km (930 millas) alrededor de la India. . El Centro de Aplicaciones Espaciales en 2017 dijo que NavIC proporcionará un servicio de posicionamiento estándar a todos los usuarios con una precisión de posición de hasta 5 m. El GPS, a modo de comparación, tenía una precisión de posición de 20 a 30 m. A diferencia del GPS, que depende solo de la banda L, NavIC tiene doble frecuencia (bandas S y L). Cuando la señal de baja frecuencia viaja a través de la atmósfera, su velocidad cambia debido a las perturbaciones atmosféricas. Estados Unidos apuesta por el modelo atmosférico para evaluar el error de frecuencia y tiene que actualizar este modelo de vez en cuando para evaluar el error exacto. En el caso de la India, el retraso real se evalúa midiendo la diferencia en el retraso de la frecuencia dual (bandas S y L). Por lo tanto, NavIC no depende de ningún modelo para encontrar el error de frecuencia y es más preciso que el GPS.

Lista de satélites

La constelación consta de 7 satélites activos. Tres de los siete satélites en constelación están ubicados en órbita geoestacionaria (GEO) y cuatro en órbita geosincrónica inclinada (IGSO). Todos los satélites lanzados o propuestos para el sistema son los siguientes:

Satélites de la serie IRNSS

Satélites de la serie IRNSS-1
Satélite SVN PRN En t. Senté. IDENTIFICACIÓN ID de NORAD Fecha de lanzamiento Vehículo de lanzamiento Orbita Estado Observaciones
IRNSS-1A I001 I01 2013-034A 39199 1 de julio de 2013 PSLV-XL-C22 Geosincrónico (IGSO) / 55 ° E, órbita inclinada 29 ° Fallo parcial Los relojes atómicos fallaron. El satélite se está utilizando para el servicio de transmisión de mensajes cortos de NavIC.
IRNSS-1B I002 I02 2014-017A 39635 4 de abril de 2014 PSLV-XL-C24 Geosincrónico (IGSO) / 55 ° E, órbita inclinada 29 ° Operacional
IRNSS-1C I003 I03 2014-061A 40269 16 de octubre de 2014 PSLV-XL-C26 Geoestacionario (GEO) / 83 ° E, órbita inclinada 5 ° Operacional
IRNSS-1D I004 I04 2015-018A 40547 28 de marzo de 2015 PSLV-XL-C27 Geosincrónico (IGSO) / 111,75 ° E, órbita inclinada 31 ° Operacional
IRNSS-1E I005 I05 2016-003A 41241 20 de enero de 2016 PSLV-XL-C31 Geosincrónico (IGSO) / 111,75 ° E, órbita inclinada 29 ° Operacional
IRNSS-1F I006 I06 2016-015A 41384 10 de marzo de 2016 PSLV-XL-C32 Geoestacionario (GEO) / 32,5 ° E, órbita inclinada 5 ° Operacional
IRNSS-1G I007 I07 2016-027A 41469 28 de abril de 2016 PSLV-XL-C33 Geoestacionario (GEO) / 129.5 ° E, órbita inclinada 5.1 ° Operacional El satélite se está utilizando para el servicio de transmisión de mensajes cortos de NavIC.
IRNSS-1H 31 de agosto de 2017 PSLV-XL-C39 Lanzamiento fallido El carenado de la carga útil no se separó y el satélite no pudo alcanzar la órbita deseada. Estaba destinado a reemplazar al desaparecido IRNSS-1A.
IRNSS-1I I009 2018-035A 43286 12 de abril de 2018 PSLV-XL-C41 Geosincrónico (IGSO) / 55 ° E, órbita inclinada 29 ° Operacional
Animación del IRNSS
Alrededor de la Tierra
Alrededor de la Tierra - Vista polar
Marco fijo de tierra - Vista ecuatorial, frontal
Marco fijo de tierra - Vista ecuatorial, lateral
   Tierra  ·   IRNSS-1B  ·   IRNSS-1C  ·   IRNSS-1E  ·   IRNSS-1F  ·   IRNSS-1G  ·   IRNSS-1I

Satélite de la serie NVS

Satélites de la serie NVS
Satélite SVN PRN En t. Senté. IDENTIFICACIÓN ID de NORAD Fecha de lanzamiento Vehículo de lanzamiento Orbita Estado Observaciones
NVS-01 Noviembre de 2021 GSLV-MK2 F-14 Geoestacionario (GEO) / 129.5 ° E, órbita inclinada 5.1 ° Planificado Reemplazo planificado del IRNSS-1G . Cuenta con una vida útil prolongada y una nueva carga útil civil para dispositivos de baja potencia.
NVS-02 Geosincrónico (IGSO), órbita inclinada 42 ° Planificado
NVS-03 Geosincrónico (IGSO), órbita inclinada 42 ° Planificado
NVS-04 Geosincrónico (IGSO), órbita inclinada 42 ° Planificado
NVS-05 Geosincrónico (IGSO), órbita inclinada 42 ° Planificado

Fallo del reloj

En 2017, se anunció que los tres relojes atómicos de rubidio suministrados por SpectraTime a bordo del IRNSS-1A habían fallado, reflejando fallas similares en la constelación Galileo de la Unión Europea . La primera falla ocurrió en julio de 2016, seguida poco después por los otros dos relojes del IRNSS-1A. Esto hizo que el satélite no funcionara y requiriera reemplazo. ISRO informó que había reemplazado los relojes atómicos en los dos satélites de reserva, IRNSS-1H e IRNSS-1I., En junio de 2017 El lanzamiento posterior del IRNSS-1H, como reemplazo del IRNSS-1A, no tuvo éxito cuando falló la misión PSLV-C39 el 31 de agosto de 2017. El segundo satélite de reserva, IRNSS-1I, se colocó con éxito en órbita el 12 de abril de 2018.

En julio de 2017, se informó que dos relojes más en el sistema de navegación también habían comenzado a mostrar signos de anomalía, lo que llevó el número total de relojes defectuosos a cinco, en mayo de 2018 se informó una falla de otros 4 relojes, tomando el conteo a 9 de los 24 en órbita.

Como medida de precaución para prolongar la vida operativa del satélite de navegación, ISRO está ejecutando solo un reloj atómico de rubidio en lugar de dos en los satélites restantes.

Futuros desarrollos

El Departamento del Espacio de la India en su duodécimo plan quinquenal (FYP) (2012-17) declaró aumentar el número de satélites en la constelación de 7 a 11 para ampliar la cobertura. Estos cuatro satélites adicionales se fabricarán durante el 12º FYP y se lanzarán a principios del 13º FYP en una órbita geosincrónica de 42 ° de inclinación. Además, se inició el desarrollo de relojes atómicos de fabricación india calificados para el espacio, junto con una iniciativa de estudio y desarrollo para un reloj atómico totalmente óptico (ultraestable para IRNSS y comunicaciones en el espacio profundo ).

ISRO lanzará 5 satélites de próxima generación con nuevas cargas útiles y una vida útil prolongada de 12 años. ISRO lanzará 5 nuevos satélites a saber. NVS-01, NVS-02, NVS-03, NVS-04 y NVS-05. Estos complementarán y aumentarán la actual constelación de satélites. El nuevo satélite contará con las bandas L5 y S e introducirá una nueva señal civil interoperable en la banda L1 en la carga útil de navegación. Esta introducción de la nueva banda L1 ayudará a atender la proliferación de NavIC en dispositivos portátiles inteligentes e IoT que cuentan con un sistema de navegación de bajo consumo. NVS-01 es un reemplazo del satélite IRNSS-1G y se lanzará en GSLV -Mk2 en 2021-22

Sistema de navegación global de la India (GINS)

El estudio y análisis para el Sistema de navegación global de la India (GINS) se inició como parte de las iniciativas de tecnología y políticas en el 12º FYP (2012-17). Se supone que el sistema tiene una constelación de 24 satélites, colocados a 24.000 km (14.913 millas) sobre la Tierra. A partir de 2013 , se completó la presentación legal del espectro de frecuencias de las órbitas de los satélites GINS en el espacio internacional. De acuerdo con el nuevo borrador de la política de 2021, ISRO y el Departamento del Espacio (DoS) están trabajando para expandir la cobertura de NavIC de regional a global que será independiente de otro sistema de este tipo actualmente operativo, a saber , GPS , GLONASS , BeiDou y Galileo, mientras siguen siendo interoperables y libres. para uso público global.

Ver también

Referencias

Notas al pie

  1. ^ Encuentro de la industria de SATNAV 2006. Boletín de noticias de ISRO Space India. Edición de abril a septiembre de 2006.

enlaces externos