Der Satellit GPS III Space Vehicle 04 (GPS III SV04) soll am 29. September mit einer SpaceX-Rakete in den Weltraum fliegen. Dies ist der zweite Start des Navigationssystems in diesem Jahr. Der von Lockheed Martin gebaute vierte Satellit des US Space Force Space and Missile Systems Center wurde am 21. September in einer SpaceX-Nutzlast im Werk von Astrotech Space Operations Florida eingekapselt. Am 30. Juni wurde der dritte GPS III-Satellit erfolgreich gestartet. SV03 schloss sich der aktuellen GPS-Konstellation mit 31 operativen Raumfahrzeugen an und war der 22. militärcodefähige Satellit der Flotte.
Das GPS III ist das äußerst kostspielige Programm der US-Regierung, das verbesserte Anti-Jam-Funktionen enthält, die das M-Code-Signal mit höherer Wiedergabetreue für militärische Benutzer umfassen. In letzter Zeit hat das Programm Neuigkeiten aufgrund von verspäteten Starts, Jamming & Spoofing, „Überverkauf“ von Jam-Resistenz und vor allem aufgrund der harten Konkurrenz durch Chinas BeiDou veröffentlicht. Werfen wir einen Blick auf das GPS III-Programm:
GPS III (Global Positioning System III) ist ein Kommunikations satellit, der von Lockheed Martin Space Systems (LMSS) für die United States Air Force (USAF) entwickelt und hergestellt wurde. GPS Block III (früher Block IIIA) besteht aus den ersten zehn GPS III-Satelliten, mit denen das Navstar Global Positioning System betriebsbereit bleibt.
Das Global Positioning System (GPS) der Vereinigten Staaten war am 17. Juli 1995 voll funktionsfähig. Fortschritte in der Technologie und neue Anforderungen an das bestehende System führten jedoch dazu, dass das GPS-System modernisiert werden musste. Im Jahr 2000 genehmigte der US-Kongress die Bemühungen, die als GPS III bezeichnet werden. Das Projekt umfasst neue Bodenstationen und neue Satelliten mit zusätzlichen Navigationssignalen für zivile und militärische Benutzer mit verbesserter Genauigkeit und Verfügbarkeit.
Zum ersten Mal weist die US Air Force den GPS III-Satelliten Spitznamen zu. Der erste ist "Vespucci" nach Amerigo Vespucci, dem italienischen Seefahrer, dessen Name von frühen Kartenherstellern für die Kontinente der westlichen Hemisphäre übernommen wurde. Der zweite Satellit namens "Magellan" zu Ehren von Ferdinand Magellan, dem portugiesischen Entdecker, der die erste Expedition zur Umrundung der Erde leitete. Der dritte trägt nach dem italienischen Entdecker und Seefahrer Christoph Kolumbus den Spitznamen „Columbus“.
Der erste Satellit der Serie wurde im Dezember 2018 gestartet, und der zehnte und letzte Satellit wird voraussichtlich 2023 gestartet.
GPS III hat eine Lebensdauer von 15 Jahren, doppelt so lange wie einige der aktuellen GPS-Satelliten. Die Genauigkeit wird dreimal so hoch sein, was bedeutet, dass die Genauigkeit der vorhandenen GPS-Technologie von 5 bis 10 Metern auf 1 bis 3 Meter reduziert wird. Das Signal ist auch stärker, wodurch Interferenzen überwunden werden können. Das Ziel von GPS Block III ist es, eine verbesserte Signalzuverlässigkeit, Genauigkeit und Integrität bereitzustellen. Die Satelliten bauen auf den in den Block IIR-M- und IIF-Satelliten enthaltenen Funktionen auf oder verbessern diese, einschließlich:
Es wird auch die Technologie erweitern und sie an mehr Menschen weitergeben. Der Schlüssel zu dieser Erweiterung ist das neue zivile L1C-Signal, das mit anderen internationalen globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS) interoperabel ist. Das L1C-Signal hat dieselbe Mittenfrequenz wie das europäische Galileo-Netzwerk, das japanische QZSS und das chinesische BeiDou. In Zukunft können GPS-Empfänger Standortdaten von mehreren globalen Navigationssatellitensystemen gleichzeitig erfassen und diese Informationen für eine genaue Verfolgung verwenden.
Ein Hauptbestandteil des Modernisierungs prozesses, ein neues militärisches Signal namens M-Code, soll die Blockierungssicherheit und den sicheren Zugriff auf die militärischen GPS-Signale weiter verbessern. GPS III wird voraussichtlich bis zu achtmal verbesserte Anti-Jamming-Funktionen aufweisen. Der hochverschlüsselte M-Code zum Schutz von GPS-Signalen vor Störungen und Spoofing ist derzeit auf 22 GPS-Satelliten verschiedener Generationen aktiviert. SV-4 macht 23; 24 sind erforderlich, damit der M-Code voll funktionsfähig ist.
Zuvor hatte das Space and Missile Systems Center angekündigt, dass die Space Force am 27. Juni einen „großen Schritt in Richtung operativer Akzeptanz“ des M-Codes unternommen habe, da Lockheed Martin die M-Code Early Use (MCEU) -Hardware und -Software fertiggestellt habe Upgrade-Paket für das GPS Operational Control System (OCS).
Durch das Upgrade kann der M-Code nicht nur von GPS III verwendet werden, sondern auch von allen älteren GPS-Satelliten, die M-Code-fähig sind (GPS IIR-M- und GPS IIF-Satelliten). Es ermöglicht auch die Überwachung der M-Code-Funktion durch Bodensteuerungen sowie die Unterstützung der Prüfung und des Einsatzes von Benutzergeräten.
OCS ist jedoch das GPS-Steuerungssystem von Lockheed Martin, das als Brücke zu Raytheons langjährigem und stark verzögertem OCX (Next Generation Operational Control Segment) gebaut wurde, das ursprünglich speziell für den M-Code entwickelt wurde. Das vollständige OCX-System soll 2021 ausgeliefert werden und voraussichtlich 2022 in Betrieb gehen.
In Abweichung von früheren GPS-Konstruktionen soll der M-Code zusätzlich zu einer Weitwinkelantenne (Vollerde) von einer Richtantenne mit hoher Verstärkung gesendet werden. Das Signal der Richtantenne, das als "Punktstrahl" bezeichnet wird, zielt auf einen bestimmten Bereich (d. H. Mehrere hundert Kilometer Durchmesser) und erhöht die lokale Signalstärke um 20 dB (10 × Spannungsfeldstärke, 100 × Leistung). Ein Nebeneffekt von zwei Antennen besteht darin, dass für Empfänger innerhalb des Punktstrahls der GPS-Satellit zwei GPS-Satelliten zu sein scheint, die dieselbe Position einnehmen. Während das Vollerd-M-Code-Signal auf den Block IIR-M-Satelliten verfügbar ist, sind die Punktstrahlantennen erst verfügbar, wenn die Block III-Satelliten eingesetzt sind. Wie die anderen neuen GPS-Signale ist der M-Code von OCX abhängig.