Il Programma Europeo di navigazione satellitare Galileo

Il Programma Europeo di navigazione satellitare Galileo
IL PROGRAMMA
Il programma Galileo ha una valenza strategica ed economica rilevante per l’Europa. Il sistema
dovrà, infatti, consentire all’Europa di avere, pur cooperando con gli Stati Uniti e la Russia, una sua
indipendenza nel settore strategico della navigazione satellitare.
Il programma Galileo è gestito dalla Comunità Europea nell’ambito della DGTREN
(Trasporti/Energia) e costituisce una delle grandi realizzazioni infrastrutturali europee.
Il costo stimato per la realizzazione è di circa 3 Beuro (miliardi di euro), di cui circa 1 Beuro
consentirà di definire e sviluppare il sistema ponendo in orbita i primi satelliti entro il 2003. La
completa realizzazione del sistema è prevista entro il 2008. La Comunità Europea prevede che una
parte del capitale necessario venga messo a disposizione da investitori privati, sulla base di una
Partecipazione Pubblica Privato (Public Private Partnership).
Descrizione del Sistema Galileo
Il sistema Galileo è un sistema di navigazione satellitare per uso commerciale sotto controllo
civile1. Il sistema Galileo consentirà di conoscere la posizione di persone e mezzi con una
precisione di pochi metri. La garanzia di continuità nell'emissione del segnale offrirà una
prestazione che non è garantita, per usi civili, dai sistemi militari GPS e GLONASS.
Il progetto Galileo dell'Unione Europea, con la partecipazione dell'Agenzia Spaziate Europea
(ESA), mira lanciare una serie di satelliti che saranno posti in orbita a circa 23 000 km e controllati
da una rete di stazioni a terra in grado di garantire un servizio a copertura mondiale.
Galileo potrà essere integrato con i diversi sistemi e tecnologie terrestri per rispondere alle esigenze
degli a utenti in qualsiasi luogo essi si trovino: nelle città (dove le trasmissioni via satellite senza
ripetitori terrestri possono essere bloccate dagli edifici), nelle zone a rischio (cantieri edili,
fabbriche, magazzini), nelle zone isolate (dove il costo di installazione e manutenzione di sistemi di
comunicazione terrestre è proibitivo), nelle regioni a latitudini elevate. L’efficacia del trasporto sarà
migliorata con vantaggi anche per l’ambiente.
Galileo fornirà agli utenti la precisione necessaria per molte applicazioni innovative ed offrirà
garanzie impegnative sulla qualità’ e continuità del servizio (che ora mancano). Le prestazioni e le
garanzie sono offerte tramite tre livelli di servizio:
•
•
•
1
un servizio di interesse generale gratuito per applicazioni commerciali destinate al
pubblico in generale;
un servizio commerciale a pagamento per applicazioni commerciali e professionali che
richiedono prestazioni superiori e garanzia di servizio;
un servizio di interesse pubblico con un elevato livello di protezione, specifico per
applicazioni che non devono subire alcuna interruzione o interferenza per motivi di
sicurezza e salvaguardia della vita (esempio ricerca e salvataggio, controllo aeronautico
etc.).
Comunicazione della Commissione COM(1999)54 def. Del 10/2/99 dal titolo “Partecipazione dell’Europa ad una nuova generazione di
servizi di navigazione satellitare” (All. 1)
La sicurezza del sistema è un fattore fondamentale al fine di evitare che soggetti non autorizzati
possano penetrare nel sistema o che eventuali nemici possano tentare di utilizzare per usi ostili le
prestazioni offerte dal sistema.
Cenni sulle Applicazioni
Galileo apporterà numerosi vantaggi ed inciderà sullo stile di vita, come ha fatto il GSM negli
ultimi anni. Galileo rivoluzionerà la mobilità in generale ed in particolare la gestione del traffico
aereo, sia in termini di sicurezza del trasporto (in regioni del mondo dove gli attuali sistemi sono
insufficienti), sia aumentando la precisione del controllo con conseguente ottimizzazione dell’uso
dello spazio aereo.
Trasporti su strada
L’Europa si trova ad affrontare un numero di automezzi in continuo aumento, una richiesta
crescente di mobilità con una disponibilità di risorse limitate che non consentono di adeguare
l'infrastruttura terrestre in modo appropriato. Da qui la necessità della realizzazione di un sistema di
gestione del traffico, basato sui servizi di navigazione e posizionamento via satellite integrati con la
comunicazione di dati.
Gli automezzi iniziano già ora ad essere dotati di dispositivi che combinano il posizionamento via
satellite con dati sulla circolazione. In questo modo si possono evitare gli ingorghi e ridurre i loro
tempi di spostamento (in una proporzione valutata tra il 15 ed il 25%). Ciò diminuirà in maniera
corrispondente il consumo di carburante e limiterà le emissioni inquinanti. I servizi di soccorso
potranno intervenire più rapidamente per recare assistenza alle persone in pericolo. Anche i
trasportatori potranno meglio seguire gli spostamenti dei loro veicoli e container. La lotta contro le
truffe diventerà più efficace e l’identificazione dei veicoli rubati sarà più rapida e precisa.
Nei sistemi di gestione del traffico basati sulla navigazione via satellite, l'utente riceverà le
informazioni aggiornate sulla situazione del tempo e del traffico. Il sistema di navigazione utilizzerà
queste informazioni, insieme con quelle contenute in una banca dati, alla destinazione selezionata
ed alle preferenze personali, per suggerire l'itinerario e la velocità ottimali.
Il controllo del traffico basato sulla navigazione via satellite potrà consentire di limitare l'accesso
alla rete stradale di una zona specifica in base a controlli sul possesso di permessi o sul pagamento
di tasse specifiche per tipo di utente, veicolo e fascia oraria, di diminuire il traffico nelle città e di
incentivare l'uso dei trasporti pubblici.
La gestione di flotte pubbliche o private consentirà allo spedizioniere di controllare i veicoli in
circolazione, di regolare la loro frequenza e di pianificare le loro operazioni in modo dinamico.
Sistemi per le chiamate di emergenza consentiranno di trasmettere, in caso di necessità, la posizione
assoluta determinata da Galileo ad un centro di assistenza. In futuro questi terminali saranno una
dotazione standard in ogni veicolo.
Aviazione Civile
L’utilizzo della navigazione via satellite unitamente a un sistema di comunicazione adatto
permetterà itinerari più corti, accesso più rapido agli aeroporti attraverso procedure semplificate di
navigazione e, in sintesi, un uso più efficiente delle flotte aeree disponibili e dell’attuale
infrastruttura terrestre, nonché una riduzione di costi.
Inoltre Galileo consentirà l’avvicinamento finale e l'atterraggio nella maggior parte degli aeroporti
secondo i requisiti CAT-1, migliorando la sicurezza del passeggero e riducendo significativamente
il costo dell'infrastruttura terrestre.
Settore Marittimo
Nel settore marittimo consentirà una navigazione nei mari, sui laghi e nei fiumi più sicura in tutte le
fasi del viaggio.
Potrà essere inoltre utilizzato come strumento di controllo nell’industria della pesca, per monitorare
i containers e per le chiamate di emergenza in mare.
Trasporti Ferroviari
Il mercato delle applicazioni ferroviarie è ancora in una fase iniziale. Tuttavia gli operatori del
settore prevedono l’uso di Galileo per la gestione dei carri ferroviari, il trasporto di merci pericolose
e per un sistema di segnalazioni e di controllo dei treni.
Altre applicazioni
Nell’agricoltura il sistema di navigazione via satellite è utilizzato per minimizzare l’uso di
fertilizzanti e pesticidi e massimizzare i raccolti secondo la tecnologia chiamata “agricoltura di
precisione” (precision farming).
Il posizionamento via satellite gioca un ruolo importante nelle esplorazioni in mare aperto, sia per le
esplorazioni petrolifere e per le operazioni e l’assistenza delle piattaforme che per una
localizzazione precisa nei casi di inquinamento.
Le applicazioni nei rilevamenti e nella geodesia sono largamente diffusi. La tecnologia satellitare,
unitamente ad appropriate tecniche, può per esempio aiutare nel determinare le deformazioni di
dighe con precisioni dell’ordine del millimetro.
Il satellite fornisce non solo il segnale di posizione ma anche un riferimento temporale globale. Il
mercato nel settore della misurazione del tempo sta crescendo rapidamente soprattutto per la
sincronizzazione dei sistemi di comunicazione e per la frequenza standard negli impianti di
generazione elettrica.
Costi
I costi del programma Galileo riportati nella successiva tabella coprono le fasi di sviluppo,
validazione e dispiegamento della costellazione.
Costo in milioni di Euro
(2000)
Sviluppo
Validazione
e Dispiegamento
Gestione, progetto e studi
di sistema
Segmento spaziale
Lanci
Segmento a terra
Globale, regionale e locale
Operazioni
Programma di supporto,
tecnologie, segmento a
terra di utilizzazione
Totale
Integrazione EGNOS
Costo totale
160
130
240
80
480
660
660
380
70
70
210
60
1100
3.250
2100
50
Il costo di gestione annuo è valutato in 220 milioni di Euro. Questo costo include anche la
sostituzione dei satelliti al termine della vita operativa.
Finanziamento
Il finanziamento del Programma sarà assicurato da fondi pubblici e da fondi privati. L’ammontare
del finanziamento privato si stima possa raggiungere 1500 milioni di euro. Il finanziamento
pubblico sarà assicurato tramite fondi Comunitari ed ESA. Il totale relativo alle fasi di definizione e
di sviluppo (1332,5 milioni) è garantito dagli impegni sia comunitari che ESA. L’ulteriore
finanziamento di 2100 milioni necessario al dispiegamento del sistema sarà in parte fornito da
contributi ulteriori della Comunità e dell’ESA ed in parte dal settore privato. La tabella seguente
riporta le ripartizioni previste.
Agenzia Spaziale Europea
Unione Europea
Da:
TEN Trasporti
Progamma Quadro
Settore Privato
TOTALE
milioni di Euro
milioni di Euro
milioni di Euro
Fase
di Fase di sviluppo e Fase
definizione
validazione
dispiegamento
(stima)
40
550
42,5
700
600
(UE ed ESA)
550
0
82,5
150
0
1.250
1.500
2.100
di
Vantaggi economici
I vantaggi economici generati dal sistema Galileo saranno principalmente dovuti alla vendita di
apparati e servizi a valore aggiunto. Inoltre vanno considerati il ritorno economico dovuto all’ IVA
ed i ritorni per il gestore del sistema. La tabella seguente sintetizza i ritorni attesi.
1.
2.
3.
4.
Ritorni
[cumulativi 2008-2020]
(in miliardi €)
Volume di affari dei fabbricanti europei di apparati 50
Volume di affari dei fornitori di servizi a valore 50
aggiunto
Stima dell’IVA sulle vendite di apparati
10
Volume di affari dell’operatore GALILEO
0,5 (nel 2020)
Cooperazione Internazionale
Il programma Galileo, in base alle direttive della Commissione, viene sviluppato nell’ottica di una
stretta cooperazione con il programma americano GPS e con quello russo GLONASS.
Sono a tale proposito in corso negoziati sia con la Russia che con gli Stati Uniti. Lo scopo è, in
particolare con gli Stati Uniti, quello di far si che i due sistemi Galileo e GPS siano interoperabili.
In tal modo si consentirà agli utenti di poter utilizzare entrambi i sistemi, ottenendo così una
migliore copertura del globo ed una migliore affidabilità complessiva.
Il negoziato con i russi dovrà consentire la presenza di Galileo sui mercati serviti attualmente dal
GLONASS.
Applicazioni Galileo
TABELLA I
MASS MARKET
Circolazione stradale e
navigazione fluviale
Settore
Navigazione privata
Settore
Applicazione
Automobili
Descrizione
Sistema di navigazione a bordo di auto e taxi con guida assistita (guida e
controllo automatico dei veicoli)
Camion e autobus
Sistema di navigazione per camion e autobus con guida assistita.
Veicoli commerciali
leggeri
Navigazione su vie
d’acqua interne
Sistema di navigazione per veicoli commerciali leggeri con guida assistita.
Sistemi integrati di
navigazione e
comunicazione.
Rilevamento automatico di posizione e velocità per funzioni applicative
per terminali personali portatili di comunicazione e navigazione
Sistema di navigazione a bordo delle navi, sorveglianza del traffico e
gestione della flotta per tutte le applicazioni civili della navigazione
interna sia per la gestione operativa che per la sicurezza
Applicazione
Descrizione
Navigazione da diporto, Posizione e navigazione autonoma a fini ricreativi su acqua e terra
escursionismo,
passeggiate, e ciclismo
TABELLA II
PROFESSIONAL MARKET
Temporizzazio
ne
Settore
Settore
Applicazione
Sincronizzazione
network
Time tagging
Spazio
Applicazione
Geodesia
Applicazioni scientifiche
Previsioni
meteorologiche
Rilevamenti
topografici di
precisione
Olio e gas
Controllo dei veicoli
e robotica
Edilizia e
ingegneria civile
GIS e cartografia
Gestione delle flotte
Gestione dei beni
Agricoltura di
precisione
Aree di pesca e
EEZ
Ambiente
Miniere
Descrizione
Temporizzazione con elevato grado di precisione per la sincronizzazione di
network di telecomunicazioni, reti radio-cellulari, sistemi di generazione
elettrica, reti pubbliche di trasmissione dell’energia
Misurazione di tempi e frequenze. Individuazione temporale esatta di
occorrenza di eventi all’interno di reti, sistemi computerizzati (commercio
elettronico), pedaggio autostradale e altre applicazioni nel settore dei trasporti
Navigazione e sincronizzazione temporale per veicoli spaziali orbitanti .
Descrizione
Misurazione della terra a fini scientifici inclusa la raccolta e il mantenimento
delle informazioni geodetiche
Misurazioni atmosferiche per applicazioni scientifiche e previsioni meteo
Localizzazione ad alto grado di precisione di coordinate spaziali di riferimento a
fini topografici per gestione omogenea del territorio europeo e per applicazioni
di ingegneria civile.
Operazioni di esplorazione e di ricerca di petrolio e di gas a terra ed in acqua;
sviluppo e produzione, trivellazione e servizi associati. Inclusa la sorveglianza
sismica (terra e mare), sorveglianza del fondo marino
Dati di posizione/velocità/sincronizzazione temporale per il controllo ed il
monitoraggio di veicoli aventi sistemi di guida automatica
Determinazione di alta precisione di punti di riferimento di: edifici, strade,
ponti, tubature, gallerie.
Utilizzo della navigazione satellitare per raccogliere e gestire efficacemente le
informazioni di riferimento spaziale a fini cartografici
Tracciato del percorso dei veicoli per trasporto merci e passeggeri per la
gestione o la sicurezza
Posizionamento e sorveglianza di veicoli, beni mobili e immobili (containers
inclusi) per la sicurezza ed a fini commerciali.
Mappatura delle coltivazioni, delle graminacee, dei parassiti e dei confini dei
campi. Disinfestazione accurata con mezzi aerei, incluse applicazioni forestali
Aratura di precisione, impianto, fertilizzazione e raccolta delle coltivazioni
agricole con utilizzo di veicoli automatici.
Controllo, protezione e conservazione delle zone di pesca, protezione delle zone
marine classificate come Economic Exclusive Zones (EEZ), localizzazione
minerali marini ad uso commerciale e relativo supporto alla estrazione.
Monitoraggio dell’ambiente: inquinamento atmosferico, controllo delle piene,
monitoraggio delle discariche di materiali tossici, monitoraggio dei percorsi di
spostamento delle specie animali
Osservazione (studio esame) delle miniere, pianificazione e controllo delle
operazioni minerarie nelle miniere di superficie, controllo delle riserve
minerarie, collocazione di cariche esplosive
TABELLA III
SAFETY OF LIFE
Trasporto passeggeri e merci
Settore
Servizi di emergenza
Settore
Sicurezza
Settore
Applicazione
Aereo
Descrizione
Controllo del traffico aereo e sistema di navigazione di bordo per tutte le
applicazioni aeree civili e private di gestione operativa e di sicurezza.
Ferroviario
Sistemi di navigazione, controllo del traffico e gestione della flotta
ferroviaria per tutte le applicazioni sia di gestione operativa che di
sicurezza (segnalazione)
Marittimo
Sistema di controllo di navigazione per le applicazioni marittime civili:
navigazione oceanica, costiera e portuale, attracco portuale, Vessel
Tracking System (VTS)
Applicazione
Ambulanze
Descrizione
Sistema di navigazione per le ambulanze, tracciato del percorso delle
ambulanze, gestione della flotta, monitoraggio dei tempi di risposta
Polizia e Vigili del Fuoco
Sistema di navigazione per i veicoli della polizia, tracciati, percorsi e
gestione della flotta, monitoraggio dei tempi di risposta.
Uso di informazioni di posizione in supporto al rispetto della legge
Ricerca e salvataggio
Sorveglianza costiera, barche di salvataggio, soccorso in montagna e a
mezzo elicottero. Servizi di ricerca e salvataggio in genere.
Applicazione
Tutela dei lavoratori
Descrizione
Protezione e monitoraggio del personale (tutela della salute dei dipendenti
da parte del datore di lavoro)
Protezione dati
Fornitura di informazioni riguardanti tempo/posizione necessarie alla
verifica della consegna delle merci
Sorveglianza e
Sorveglianza e gestione del traffico, specialmente ATM (Air Traffic
monitoraggio del traffico Management) e VTS che includente l’ottimizzazione: del traffico su
strada, del pagamento del pedaggio e della sicurezza stradale
TABELLA IV
Vengono raggruppate nella successiva tabella applicazioni, già indicate nelle precedenti tabelle, aventi potenziale
interesse Regionale e Locale.
APPLICAZIONI DI INTERESSE REGIONALE E/O LOCALE
Applicazione
Mezzi mobili/ Flotte
private (taxi,
autobus,..)
Descrizione
Sistema di navigazione e guida assistita (guida e controllo automatico dei veicoli)
Edilizia e ingegneria
civile
Determinazione di alta precisione di punti di riferimento di: edifici, strade, ponti,
tubature, gallerie.
GIS e cartografia
Utilizzo della navigazione satellitare per raccogliere e gestire efficacemente le
informazioni di riferimento spaziale a fini cartografici
Ambiente e Gestione
Rischi
Monitoraggio dell’ambiente: inquinamento atmosferico, controllo delle piene,
monitoraggio delle discariche di materiali tossici, monitoraggio dei percorsi di
spostamento delle specie animali
Aeroporti locali ed
aviazione privata
Controllo del traffico aereo e sistema di navigazione di bordo per tutte le
applicazioni aeree civili private di gestione operativa e di sicurezza.
Marittimo
Sistema di controllo della navigazione di imbarcazioni per tutte le applicazioni
marittime civili: costiera e portuale (e.g. attracco portuale)
Ambulanze
Sistema di navigazione per le ambulanze, tracciato del percorso delle ambulanze,
gestione della flotta, monitoraggio dei tempi di risposta
Polizia e Vigili del
Fuoco
Sistema di navigazione per i veicoli della polizia, tracciati, percorsi e gestione della
flotta, monitoraggio dei tempi di risposta.
Uso di informazioni di posizione in supporto al rispetto della legge
Sorveglianza costiera, barche di salvataggio, soccorso in montagna e a mezzo
elicottero. Servizi di ricerca e salvataggio in genere.
Ricerca e salvataggio
Sorveglianza e
monitoraggio del
traffico
Sorveglianza del traffico, gestione ed ottimizzazione del traffico, sicurezza stradale.