Hva er satellittnavigasjon?

Satellittnavigasjon er tilnærmet enerådende teknologi for alle anvendelser som inkluderer posisjonering, stedfesting, sporing og navigasjon. Navigasjonssatellitter med tilhørende stasjoner på bakken er kritisk infrastruktur for viktige samfunnsområder som olje og gass, transport, energiforsyningen, kommunikasjonsnett og finansielle transaksjoner. Det finnes ingen alternativer som kan levere tilsvarende global ytelse på tvers av sektorer.

Opp gjennom menneskenes historie har både sola, månen, stjernene, fjell, fyrtårn og andre objekter som er godt synlige, blitt brukt til å navigere etter. I det moderne samfunnet trengs navigasjonsobjekter som kan "sees" uansett tid på døgnet, årstid og høyde over havet.

Til dette benyttes satellitter i bane rundt jorda vel 20 000 km over bakken. Et system med 30 satellitter vil gi global dekning hele døgnet.

Navigasjonssatellittene sender signaler som navigasjonsmottakere benytter for å beregne sin posisjon. Signalene inneholder det nøyaktige tidspunktet som signalet ble sendt. Tiden hentes fra en supernøyaktig atomklokke ombord i satellitten.

De fire første Galileo-satellittene i bane. Illustrasjon: ESA/P. Carril

Navigasjonsmottakere på jorda beregner avstanden til satellittene ved å finne tidsforsinkelsen mellom når signalet forlot satellitten og når det ankom mottakeren. Når mottakeren kjenner satellittenes posisjon kan den så beregne egen posisjon. Mottakerne må se signaler fra minst fire ulike satellitter for å beregne lengde- og breddegrad samt høyde over havet med nøyaktighet ned til bare noen få meter i sann tid. I tillegg til posisjon får man nøyaktig tid og hastighet fra navigasjonssatellittenes signaler.

I dag er det satellittene i det amerikanske systemet Global Positioning System, GPS, som benyttes av flest brukere over hele verden. Det finnes også et russisk satellittnavigasjonssystem, GLONASS, med global dekning. Det kinesiske satellittnavigasjonssystemet  Beidou utvides fram mot 2020 fra å ha regional til å ha global dekning. Europas selvstendige satellittnavigasjonssystem, Galileo, har nå fire satellittene i bane og flere Galileo-satellitter er på vei i årene fremover.  Innen 2015 vil 18 satellitter være oppe, og innen 2016 skal 24 satellitter være i bane.

Galileo vil sammen med GPS gi flere synlige satellitter og større nøyaktighet/tilgjengelighet i områder som i dag er utsatt for skjerming av signalene fra terreng eller konstruksjoner. Flere frekvenser for posisjonering vil gi redusert usikkerhet fra den største feilkilden som er signalforsinkelse gjennom ionosfæren. I nordområdene er ionosfæreforsinkelsen mer variabel og større blant annet fordi satellitter går lavere over horisonten og signalet får en lengre vei å gå. Norge vil derfor ha særlig nytte av denne utviklingen.