GALILEO: ESTRUCTURA DEL MENSAJE DE NAVEGACION

Los mensajes de navegación son distintos para cada servicio que ofrece Galileo, y podemos distinguir cuatro:

- Mensaje I/Nav: transmitido a 125 bps contiene datos de integridad lo que le

permite prestar servicios SoL, y datos encriptados, lo que le permite prestar servicio comercial, además del servicio abierto que presta.

- Mensaje G/Nav: mensaje encriptado con un algoritmo gubernamental.

- Mensaje C/Nav: mensaje encriptado por un algoritmo comercial transmitido a 500 bps.

- Mensaje F/Nav: mensaje transmitido a 25 bps con información básica de posicionamiento espacial y temporal.

Sistemas de Navegación del Futuro. 44 En la Tabla 3.6 podemos ver que servicios presta cada uno y por que canales se transmiten. De todos estos sólo se pueden estudiar el I/Nav y el F/Nav por ser el resto de acceso restringido.

Estructura general

Todos los mensajes de navegación de Galileo se organizan de manera jerárquica como una estructura de tramas que se dividen en subtramas compuestas de páginas, estructura básica del mensaje asi como lo muestra la Figura 27.

Cada página se compone de un campo de sincronización y otro de datos. El campo de sincronización permite sincronizarse a los receptores mientras que el campo de datos es el resultado de la transmisión del mensaje de información junto con una codificación de canal. La transmisión de cada página se realiza MSB.

Mensaje F/Nav

Figura 27. Estructura del mensaje FNAV.

El mensaje se compone de una trama de 30000 bits que tarda 10 minutos en transmitirse, y que consta de 12 subtramas de 5 páginas cada una, en total 2500 bits por subtrama.

La Figura 28 muestra la forma en que el mensaje FNAV esta dividido. Cada página consta de 500 bits y tarda 10 segundos en transmitirse, de lo que se deduce que se transmite a 50 bps. Cada página consta de:

- Bits de sincronización: un total de 12.

- Bits de datos:

- Bits de cola: permiten la decodificación FEC en recepción. - Palabra: contiene los datos útiles:

Tipo de página: especifica que información aporta los datos de

Sistemas de Navegación del Futuro. 45 - Datos de Navegación: 208 bits que pueden contener cualquier tipo de dato indicado en el campo anterior: datos de efemérides, de reloj, correcciones ionosféricas etc.

- CRC: que permite detección de errores.

Figura 28 Estructura de pagina F/NAV.

2.3.4.4 ESTRUCTURA DE LA SEÑAL DE NAVEGACION.

Figura 29. Espectro de frecuencias de GALILEO.

El sistema Galileo transmite seis señales que conforman los distintos enlaces por los que prestará sus servicios.

Cada señal tiene unas determinadas características en cuanto a su estructura, a la modulación empleada y la tasa de datos. En la Figura 29 se muestra el espectro de cada una de las señales que se van a transmitir y la banda en que se ubican.

Las señales que transmite cada satélite son:

- Señal E1: es una señal de acceso abierto que comprende un canal dedicado a datos y otro a la portadora (L1-B y L1-C respectivamente). Se compone de códigos PRN y un mensaje de navegación (I/Nav) no encriptados a los que pueden acceder todos los usuarios. Contiene mensajes de integridad no encriptados, así como datos comerciales encriptados. Su tasa de datos es de

Sistemas de Navegación del Futuro. 46 125 bps. La señal E1ofrece los servicios: Servicio Abierto (OS, Open Service), Servicio Comercial (CS, Comercial Service) y Servicios de Salvamento (SoL, Safety of Life).

- Señal LP1: es una señal de acceso restringido que se transmite por el canal L1-A. Tanto los códigos PRN como el mensaje de navegación, que se conoce como G/Nav están encriptados y prestan servicios gubernamentales.

- Señal E6: es una señal de tipo comercial que posee dos canales, uno de datos y otro de portadora (E6-B, E6-C). Sus códigos de posicionamiento y el mensaje de navegación están encriptados mediante un algoritmo comercial. Su mensaje de navegación es el C/Nav. Su tasa de datos es de 500 bps. Se usa para CS.

- Señal E6P: es una señal de acceso restringido que se transmite por el canal E6-A. Sus códigos PRN y el mensaje de navegación están encriptados mediante un algoritmo gubernamental. El mensaje de navegación es del tipo G/Nav.

- Señal E5a: es la señal de servicio abierto que se ofrece por la banda E5 e

incluye los canales de información y portadora (E5b-I y E5b-Q). Sus códigos de posicionamiento y su mensaje de navegación (F/Nav) no están encriptados. Provee de información básica de apoyo a la función de navegación y función de tiempo. Se usa para OS y su tasa es de 25 bps.

- Señal E5b: es una señal de acceso abierto que comprende un canal dedicado a datos y otro a la portadora (E5b-I y E5b-Q respectivamente). Se compone de códigos PRN no encriptados y un mensaje (I/Nav) de navegación a los que pueden acceder todos los usuarios. Contiene mensajes de integridad no encriptado y datos comerciales encriptados. Ofrece CS, OS y servicio SoL. Cada enlace emplea un tipo de modulación distinta. En función del tipo de modulación la tasa de chips variará:

- Las bandas E5a y E5b se procesan como un solo ancho de banda. Las señales de E5 se transmiten usando la técnica AltBOC(15,10) con tasa de chips 10 * fo=10.23 Mcps.

- Para E6 se utiliza la técnica BPSK (ver Apéndice A2) con una tasa de chips de 5*f0=5.115 Mcps.

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Figura 30. Plan de frecuencias GALILEO.

La distribución de frecuencias del sistema Galileo (Figura 30) se ha realizado como se ha visto antes en tres bandas (cuatro si consideramos E5a y E5b por separado). Todas comparten el espectro con los otros dos RNSS, GPS y GLONNAS, mientras que dos de ellas, E5 y L1 comparten el espectro con los servicios ARNS usados en aviación civil, lo que permite el uso de Galileo para aplicaciones de seguridad críticas.

La frecuencia central de cada enlace así como el ancho de banda en recepción se define en la Tabla 3.7. Todos los anchos de banda así como las frecuencias de portadora se han diseñado como múltiplos de fo =1.023MHz.

El reloj de Galileo trabaja a 10.23 MHz mediante divisores en frecuencia es capaz de trabajar a distintas frecuencias generando así los códigos PRN. Dependiendo del código PRN variará el ancho de banda de la señal.

Matemática de los sistemas de posicionamiento por satélites. 48

CAPITULO 3. MATEMATICA DE LOS SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO