伽利略導航系統(tǒng)應用于交通的效果圖。(來源:歐盟官方網(wǎng)站)
由30顆衛(wèi)星組成,定位精度達10米至15米
7月24日,設在意大利富齊諾的伽利略系統(tǒng)控制中心進行了路演,通過伽利略系統(tǒng)現(xiàn)有的4顆在軌定位導航衛(wèi)星,于16時32分順利獲得高精度三維坐標信息,并為安裝了信號接收器的交通工具提供衛(wèi)星定位導航服務。
伽利略系統(tǒng)的建設于2002年正式啟動,總計劃投資超過11億美元。伽利略系統(tǒng)從啟動到實現(xiàn)運營共分4個階段,目前處在第三個階段(2011年至2014年),即全面部署階段。該階段的主要任務是制造和發(fā)射正式運行衛(wèi)星,建成整個地面基礎設施。
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。定位導航系統(tǒng)的精度達到10米至15米。該系統(tǒng)目前只有4顆在軌衛(wèi)星,因此還不能實現(xiàn)24小時全球定位導航。
按照計劃,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)就可以投入運行,提供公開服務、公共管理服務和搜索與營救服務。到2019年,30顆衛(wèi)星全部發(fā)射完成,就可以實現(xiàn)全球覆蓋。
目前伽利略系統(tǒng)地面段建設已經(jīng)十分成熟,已有3個遙測和遙控指揮站投入運營,還有兩個將今年內完工;12個傳感器站已投入使用;5個導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的兩個控制中心也將在2014年得到進一步完善。
與GPS系統(tǒng)相兼容,打破美國導航產業(yè)壟斷
伽利略系統(tǒng)對歐盟的重要戰(zhàn)略意義不言而喻。它不僅會極大促進歐洲國家的工業(yè)發(fā)展,拉動就業(yè),而且有助于保證歐洲在太空領域技術和政策的獨立性,更被視為歐洲獨立防務的重要一步。
伽利略計劃是由歐盟委員會和歐洲航天局共同發(fā)起的,目標是建成歐洲自主的民用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),并與美國的GPS和俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)相兼容,從而擺脫對GPS系統(tǒng)的依賴,打破美國對全球衛(wèi)星導航產業(yè)的壟斷。
與GPS和格洛納斯系統(tǒng)不同的是,伽利略系統(tǒng)是世界首個非軍事目的導航系統(tǒng),系統(tǒng)建成后將主要為民用交通等領域提供導航服務,而GPS和格洛納斯系統(tǒng)均為冷戰(zhàn)時出于軍事目的進行開發(fā),之后才逐漸向民用領域敞開大門。
憑借工業(yè)技術領域的優(yōu)勢,意大利在伽利略系統(tǒng)建設工作中發(fā)揮了重要作用。已在軌運行的4顆導航衛(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)的控制中心也設在意大利富齊諾航天中心內,將在系統(tǒng)建成后負責導航衛(wèi)星網(wǎng)絡的運營和管理。
強調系統(tǒng)獨立性,對自身區(qū)域安全有所顧忌
歐盟從一開始接納非歐洲成員參與,到后來排斥非歐洲國家并強調系統(tǒng)的獨立性,表明對自身區(qū)域安全有所顧忌。歐盟在發(fā)展伽利略系統(tǒng)過程中,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,建設伽利略系統(tǒng)這一決策具有很強的前瞻性,將為歐洲空間技術建設提供機會,有助于發(fā)展和保護歐盟的自主空間戰(zhàn)略。意經(jīng)濟發(fā)展部長扎諾納托認為,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領域的領軍者。
美國曾試圖說服歐盟放棄伽利略計劃,參與美國的GPS現(xiàn)代化工程。美國針對伽利略系統(tǒng)提出了頻率使用問題、伽利略與GPS的兼容性和互操作性問題、伽利略系統(tǒng)將帶來的國家安全問題等等。這些問題的提出,使得歐盟在伽利略計劃實施過程中不得不多次與美國協(xié)商,以征得美國的同意。
近年來,歐美在衛(wèi)星導航系統(tǒng)方面不斷整合。2007年7月,歐美達成協(xié)議,確定了伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)民用信號的兼容方案,以便用戶獲得效果更佳的導航定位服務。(孫天仁 韓秉宸)
點評
曹沖(中國電波傳播研究所研究員):經(jīng)過多年在技術與資金等方面的積極準備,伽利略系統(tǒng)業(yè)已具備在2014年年底實現(xiàn)其早期服務,也就是通常所說的試運營的可能性。該系統(tǒng)曾在2011年和2012年連續(xù)兩次成功實現(xiàn)一箭雙星的發(fā)射,并在其后利用在軌的4顆工作衛(wèi)星開展試驗,進行實際定位導航測試。這些都表明,其已達到預期的一系列要求,而且水平和高程定位精度分別優(yōu)于設計時要求的4米和8米。
近年來,全球四大導航系統(tǒng)不斷傳來好消息。除GPS系統(tǒng)繼續(xù)保持正常運營工作外,2011年年底,俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)也進入完全工作運營狀態(tài),中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也在2012年年底宣布投入正式服務。對于仍然在建和加緊實現(xiàn)現(xiàn)代化的所有導航系統(tǒng)來說,時間都是嚴峻的考驗,因為市場不等人,而競爭力最終需由市場檢驗。因此,伽利略系統(tǒng)正在發(fā)力往前沖。
伽利略系統(tǒng)在加強技術創(chuàng)新和儲備上應該說是比較充分的,擁有明顯后勁。實際上,要在不足一年半的時間內,完成基本星座(18個衛(wèi)星)的布設,并在其后的兩年間完成整個全球星座的建設,并不是件容易的事。同時應該看到,至今只有伽利略系統(tǒng)真正在L1頻段上與GPS實現(xiàn)了兼容互操作。此外,伽利略系統(tǒng)的服務與其他系統(tǒng)相比有明顯特色,它除了具有大家共有的開放服務之外,還兼有生命安全服務、公共特許服務、商業(yè)服務和搜救服務等等,能夠創(chuàng)造更多更加深入和廣泛的應用服務。