伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于交通的效果圖。(來(lái)源:歐盟官方網(wǎng)站)
由30顆衛(wèi)星組成,定位精度達(dá)10米至15米
7月24日,設(shè)在意大利富齊諾的伽利略系統(tǒng)控制中心進(jìn)行了路演,通過(guò)伽利略系統(tǒng)現(xiàn)有的4顆在軌定位導(dǎo)航衛(wèi)星,于16時(shí)32分順利獲得高精度三維坐標(biāo)信息,并為安裝了信號(hào)接收器的交通工具提供衛(wèi)星定位導(dǎo)航服務(wù)。
伽利略系統(tǒng)的建設(shè)于2002年正式啟動(dòng),總計(jì)劃投資超過(guò)11億美元。伽利略系統(tǒng)從啟動(dòng)到實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)共分4個(gè)階段,目前處在第三個(gè)階段(2011年至2014年),即全面部署階段。該階段的主要任務(wù)是制造和發(fā)射正式運(yùn)行衛(wèi)星,建成整個(gè)地面基礎(chǔ)設(shè)施。
伽利略系統(tǒng)衛(wèi)星組網(wǎng)將由30顆衛(wèi)星組成,其中27顆為工作衛(wèi)星,3顆為備用衛(wèi)星。定位導(dǎo)航系統(tǒng)的精度達(dá)到10米至15米。該系統(tǒng)目前只有4顆在軌衛(wèi)星,因此還不能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全球定位導(dǎo)航。
按照計(jì)劃,到2014年完成另外14顆具完整功能的衛(wèi)星發(fā)射后,伽利略系統(tǒng)就可以投入運(yùn)行,提供公開(kāi)服務(wù)、公共管理服務(wù)和搜索與營(yíng)救服務(wù)。到2019年,30顆衛(wèi)星全部發(fā)射完成,就可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。
目前伽利略系統(tǒng)地面段建設(shè)已經(jīng)十分成熟,已有3個(gè)遙測(cè)和遙控指揮站投入運(yùn)營(yíng),還有兩個(gè)將今年內(nèi)完工;12個(gè)傳感器站已投入使用;5個(gè)導(dǎo)航信息上行站也已建成使用。據(jù)介紹,分別建在意大利和德國(guó)的兩個(gè)控制中心也將在2014年得到進(jìn)一步完善。
與GPS系統(tǒng)相兼容,打破美國(guó)導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)壟斷
伽利略系統(tǒng)對(duì)歐盟的重要戰(zhàn)略意義不言而喻。它不僅會(huì)極大促進(jìn)歐洲國(guó)家的工業(yè)發(fā)展,拉動(dòng)就業(yè),而且有助于保證歐洲在太空領(lǐng)域技術(shù)和政策的獨(dú)立性,更被視為歐洲獨(dú)立防務(wù)的重要一步。
伽利略計(jì)劃是由歐盟委員會(huì)和歐洲航天局共同發(fā)起的,目標(biāo)是建成歐洲自主的民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),并與美國(guó)的GPS和俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)相兼容,從而擺脫對(duì)GPS系統(tǒng)的依賴,打破美國(guó)對(duì)全球衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的壟斷。
與GPS和格洛納斯系統(tǒng)不同的是,伽利略系統(tǒng)是世界首個(gè)非軍事目的導(dǎo)航系統(tǒng),系統(tǒng)建成后將主要為民用交通等領(lǐng)域提供導(dǎo)航服務(wù),而GPS和格洛納斯系統(tǒng)均為冷戰(zhàn)時(shí)出于軍事目的進(jìn)行開(kāi)發(fā),之后才逐漸向民用領(lǐng)域敞開(kāi)大門。
憑借工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),意大利在伽利略系統(tǒng)建設(shè)工作中發(fā)揮了重要作用。已在軌運(yùn)行的4顆導(dǎo)航衛(wèi)星全部由意大利泰利斯·阿萊尼亞宇航公司組裝建造。此外,伽利略系統(tǒng)的控制中心也設(shè)在意大利富齊諾航天中心內(nèi),將在系統(tǒng)建成后負(fù)責(zé)導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和管理。
強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立性,對(duì)自身區(qū)域安全有所顧忌
歐盟從一開(kāi)始接納非歐洲成員參與,到后來(lái)排斥非歐洲國(guó)家并強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的獨(dú)立性,表明對(duì)自身區(qū)域安全有所顧忌。歐盟在發(fā)展伽利略系統(tǒng)過(guò)程中,由于各種原因在一定程度上表現(xiàn)出了排他性。
意大利總理萊塔表示,建設(shè)伽利略系統(tǒng)這一決策具有很強(qiáng)的前瞻性,將為歐洲空間技術(shù)建設(shè)提供機(jī)會(huì),有助于發(fā)展和保護(hù)歐盟的自主空間戰(zhàn)略。意經(jīng)濟(jì)發(fā)展部長(zhǎng)扎諾納托認(rèn)為,伽利略系統(tǒng)目前顯現(xiàn)出的工作效率極高,這表明歐洲也有能力成為航空技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。
美國(guó)曾試圖說(shuō)服歐盟放棄伽利略計(jì)劃,參與美國(guó)的GPS現(xiàn)代化工程。美國(guó)針對(duì)伽利略系統(tǒng)提出了頻率使用問(wèn)題、伽利略與GPS的兼容性和互操作性問(wèn)題、伽利略系統(tǒng)將帶來(lái)的國(guó)家安全問(wèn)題等等。這些問(wèn)題的提出,使得歐盟在伽利略計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中不得不多次與美國(guó)協(xié)商,以征得美國(guó)的同意。
近年來(lái),歐美在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)方面不斷整合。2007年7月,歐美達(dá)成協(xié)議,確定了伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)民用信號(hào)的兼容方案,以便用戶獲得效果更佳的導(dǎo)航定位服務(wù)。(孫天仁 韓秉宸)
點(diǎn)評(píng)
曹沖(中國(guó)電波傳播研究所研究員):經(jīng)過(guò)多年在技術(shù)與資金等方面的積極準(zhǔn)備,伽利略系統(tǒng)業(yè)已具備在2014年年底實(shí)現(xiàn)其早期服務(wù),也就是通常所說(shuō)的試運(yùn)營(yíng)的可能性。該系統(tǒng)曾在2011年和2012年連續(xù)兩次成功實(shí)現(xiàn)一箭雙星的發(fā)射,并在其后利用在軌的4顆工作衛(wèi)星開(kāi)展試驗(yàn),進(jìn)行實(shí)際定位導(dǎo)航測(cè)試。這些都表明,其已達(dá)到預(yù)期的一系列要求,而且水平和高程定位精度分別優(yōu)于設(shè)計(jì)時(shí)要求的4米和8米。
近年來(lái),全球四大導(dǎo)航系統(tǒng)不斷傳來(lái)好消息。除GPS系統(tǒng)繼續(xù)保持正常運(yùn)營(yíng)工作外,2011年年底,俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)也進(jìn)入完全工作運(yùn)營(yíng)狀態(tài),中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也在2012年年底宣布投入正式服務(wù)。對(duì)于仍然在建和加緊實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的所有導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō),時(shí)間都是嚴(yán)峻的考驗(yàn),因?yàn)槭袌?chǎng)不等人,而競(jìng)爭(zhēng)力最終需由市場(chǎng)檢驗(yàn)。因此,伽利略系統(tǒng)正在發(fā)力往前沖。
伽利略系統(tǒng)在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和儲(chǔ)備上應(yīng)該說(shuō)是比較充分的,擁有明顯后勁。實(shí)際上,要在不足一年半的時(shí)間內(nèi),完成基本星座(18個(gè)衛(wèi)星)的布設(shè),并在其后的兩年間完成整個(gè)全球星座的建設(shè),并不是件容易的事。同時(shí)應(yīng)該看到,至今只有伽利略系統(tǒng)真正在L1頻段上與GPS實(shí)現(xiàn)了兼容互操作。此外,伽利略系統(tǒng)的服務(wù)與其他系統(tǒng)相比有明顯特色,它除了具有大家共有的開(kāi)放服務(wù)之外,還兼有生命安全服務(wù)、公共特許服務(wù)、商業(yè)服務(wù)和搜救服務(wù)等等,能夠創(chuàng)造更多更加深入和廣泛的應(yīng)用服務(wù)。