Vanliga mobiltelefoner kommer inom några år att kunna få en positioneringsuppgift från navigationssatelliter med cirka 20 centimeters noggrannhet. Idag ligger det i bästa fall på två meters noggrannhet.

– Dagens Galileosatelliter kan skicka ut navigationsmeddelanden för den öppna tjänsten samtidigt på två frekvensband och då går det att klara en positionsbestämning på under en meter vid goda förhållanden. Då måste mobiltelefonen ta emot navigationsmeddelanden från minst fyra Galileosatelliter samtidigt, säger Christian Hånberg, på statliga rymdstyrelsen.

Han är en av Sveriges ledande experter på navigationssatelliter.

– Galileosystemet och Beidousystemet är i stort tekniska likvärdiga och satelliterna är byggda vid senare tidpunkt än en stor del av GPS-satelliterna.

USA har redovisat planer att GPS ska komma ikapp EU:s Galileo och kinesika Beidou strax efter 2030.

Galileo och Beidou har designats för att skicka navigationsmeddelanden i tre frekvensband. En stor del av GPS-satelliterna klarar bara att sända ut navigationsmeddelanden på ett enda frekvensband för den öppna delen av tjänsten. USA måste byta till nya satelliter för att komma ikapp Galileo och Beidou.

När en satellit är utrustad med flera frekvensband blir det möjligt att göra beräkningar som ger en dramatiskt bättre positionsuppgift, genom att störningar från till exempel jonosfären kan filtreras bort.

– En ny avancerad tjänst ska lanseras via dagens Galileosatelliter år 2025. Den heter High Accuracy Service (HAS). HAS skulle till exempel kunna användas till självkörande fordon. Fordonen tar då emot HAS, men är troligen också utrustade med radar, lidar och andra sensorer, säger Christian Hånberg.

Han berättar att en ny generation Galileo­satelliter ska börja sändas upp och tas i drift 2026, det är generation två. Tio sådana Galileosatelliter är redan byggda.

– En tredje generation av Galileosatelliter är under utveckling och de kan komma i drift efter 2040. De slutliga besluten om den tredje generationens satelliter är ännu inte klara, säger Hånberg.

Det finns även regionala system i Japan och Indien.

Inom ramen för FN etablerades år 2005 ICG (International Committe on Global Navigation satellites). I ICG samarbetar samtliga globala satellitoperatörer om civil användning av satelliterna.

GPS, Galileo, Beidou och ryska Glonass sänder sina navigationsmeddelanden på samma standardiserade frekvensband. Därmed kan mobiltelefoner enkelt designas så att de kan ta emot signaler från minst fyra olika satellitsystem.

Den öppna signalen som alla kan ta emot är gratis för mottagaren. Satellitsystemen är finansierade med statliga medel. Detta betyder att USA, EU, Kina och Ryssland får stora kostnader för att utveckla och ta systemen på plats. Ett globalt navigationssatellitsystem behöver minst 24 satelliter för att uppnå en fullgod global täckning samt dessutom ett antal jordstationer.

Den första generationen satellitnavigering utvecklades framför allt för militära behov.

Det finns utredningar som visar att det går att nå stora industriella vinster tack vare gratis tillgängliga positionsuppgifter för civilt ändamål. För USA handlar det om mer än 1 000 miljarder kronor.

– Det finns en enorm marknad för kretsar for mottagning av satellitsignalerna. En annan stor marknad är utveckling av tjänster som bygger på satellitsignalerna för olika ändamål, säger Christian Hånberg.

Ett annat stort område år civilflygets navigeringssystem och system för landning. Enligt ESA är det betydligt billigare att basera flygtrafikledning på satellitnavigering, jämfört med markbaserade system. EU har också fattat beslut om att införa ett sådant system till 2030 för civilflyget.

FN-organet ICAO (International Civil Aviation Organization) har antagit en standard för hur satellitnavigeringen kan införas i civilflyget. ICAO-standarden publicerades år 2005 och dokumentet heter Global Navigation Satellite System (GNSS) Manual. Den modell som dominerar är SBAS (Satellite-based augmentation system). Principen är då att satellitsignalen tas emot på jorden och bearbetas så att positionsuppgiften förbättras dramatiskt. Den förbättrade positionsuppgiften skickas sedan i realtid till flygplanen via satellit.

I Europa togs ett SBAS-system i drift 2011. Det kallas Egnossystemet. USA har ett liknande system som kallas WAAS och Japan har MSAS. Kina och andra länder utvecklar motsvarande system baserat på SBAS. Egnos och andra SBAS-system ska certifieras och de mottagare som används måste godkännas.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

Just civilflyget innebär en mycket stor marknad med stora kunder och mycket stora kontrakt. Sedan tidigare dominerar amerikanska GPS men Galileo och Beidou har nu en möjlighet att skjuta fram sina positioner. USA ser risken tydligt och där har det under 2023 publicerats en rad utredningar och artiklar om saken.