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      伽利略與北斗定位系統的合作歷程

      認知期

       

      (2003年-2004年)中歐優(yōu)勢互補 反對單極世界

      2003年,歐洲人主動(dòng)“邀請”中方加入伽利略全球衛星導航系統,中方欣然受之。

      歐洲把中國納入,不僅使歐洲一些國家的領(lǐng)導人賺足了政治資本,也使“伽利略”計劃捉襟見(jiàn)肘的財政狀況得到極大緩解,更給“伽利略”進(jìn)入中國誘人的市場(chǎng)打下了基礎。

      2004年中歐正式簽署技術(shù)合作協(xié)議,中方承諾投入2.3億歐元的巨額資金。

      中歐在高端技術(shù)上的合作,實(shí)質(zhì)上打破了美國主導的歐洲對華武器禁運,也相當于廢棄了針對中國這樣特定國家的歐美武器貿易條例(ITAR),為最終從法律層面解除對華武器禁運撕開(kāi)了一個(gè)口子。

       

      轉折期

       

      (2005年-2007年)歐洲政治轉向 聯(lián)美排擠中國

      2005年,“伽利略”首顆“中軌道”實(shí)驗衛星發(fā)射,標志著(zhù)歐盟“伽利略”計劃從設計向運轉方向轉變。

      然而,進(jìn)入2005年,歐洲政治開(kāi)始轉向,親美政治人物紛紛上臺,歐洲航天局與美國“修好”。歐盟開(kāi)始排擠中國。投入巨額資金,卻得不到與之相稱(chēng)的對待,中國不但進(jìn)不到“伽利略”計劃的決策機構,甚至在技術(shù)合作開(kāi)發(fā)上也被歐洲航天局故意設置的障礙所阻擋,中方十分不滿(mǎn)。

      在此背景下,中國開(kāi)始把注意力轉移到“北斗系統”上。

      2007年發(fā)射的第四顆“北斗”一號導航衛星,替換了退役的衛星,“北斗系統”開(kāi)始激活。

      到2007年底,中國成功發(fā)射了第一顆“中軌道”導航系統,標志著(zhù)“北斗”系統在技術(shù)和規劃上的重大突破。

       

      競爭期

       

      (2008年-2009年)“北斗”橫空出世 技壓“歐系”衛星  

      由于實(shí)質(zhì)參與歐洲“伽利略”衛星導航系統受挫,中國決定“單干”。

      2006年11月,中國對外宣布,將在今后幾年內發(fā)射導航衛星,開(kāi)發(fā)自己的全球衛星導航和定位系統,到2007年底,有關(guān)覆蓋全球的“北斗”二號系統計劃浮出水面。

      直到2008年4月27日,“伽利略”系統的第二顆實(shí)驗衛星才升空,此時(shí)距上次發(fā)射已經(jīng)有差不多四年時(shí)間,比最初的計劃推遲了整整五年。

       

      “北斗”二號橫空出世,不僅使歐洲“伽利略”系統準備與美國GPS一爭高下的愿望大打折扣,也沖淡了“伽利略”未來(lái)的市場(chǎng)前景?!氨倍贰倍栐诩夹g(shù)上比“伽利略”更先進(jìn),定位精度甚至達到0.5米級,令歐洲人深受震撼。另一方面,之前“伽利略”計劃的推出,刺激了美國和俄羅斯加快技術(shù)更新,新一代GPS和新一代“格洛納斯”的定位精度等技術(shù)指標均很快反超“伽利略”,“伽利略”逐漸喪失了技術(shù)相對領(lǐng)先的優(yōu)勢。

       

      按照國際電信聯(lián)盟通用的程序,中國已經(jīng)向該組織通報了準備使用的衛星發(fā)射頻率,這一頻率正好是歐洲“伽利略”系統準備用于“公共管理服務(wù)”的頻率。頻道是稀有資源。占得先機的美國和俄羅斯分別擁有最好的使用頻率,中國所看中的頻率被認為是美國和俄羅斯之后的“次優(yōu)”頻率。

       

       

      按照“誰(shuí)先使用誰(shuí)先得”的國際法原則,中國和歐盟成了此頻率的競爭者。然而,中國在2009年發(fā)射三顆“北斗”二代衛星,正式啟用該頻率,而歐盟連預定的三顆實(shí)驗衛星都沒(méi)有射齊,注定敗下陣來(lái),失去對頻率的所有權。伽利略系統的基本服務(wù)有導航、定位、授時(shí);特殊服務(wù)有搜索與救援(SAR功能);擴展應用服務(wù)系統有在飛機導航和著(zhù)陸系統中的應用、鐵路安全運行調度、海上運輸系統、陸地車(chē)隊運輸調度、精準農業(yè)。 

       

      伽利略計劃是歐洲于1999年初正式推出的旨在獨立于GPS和GLONASS的全球衛星導航系統。目前全世界使用的導航定位系統主要是美國的GPS系統,歐洲人認為這并不安全。為了建立歐洲自己控制的民用全球導航定位系統,歐洲人決定實(shí)施“伽利略”計劃。


      1996年7月23日,歐洲議會(huì )和歐盟交通部長(cháng)會(huì )議制定了有關(guān)建設歐洲聯(lián)運交通網(wǎng)的共同綱領(lǐng),其中首次提出了建立歐洲自主的定位和導航系統的問(wèn)題。這一共同綱領(lǐng)成為日后“伽利略計劃”出臺的基礎。1999年1月13日,歐洲議會(huì )批準了由歐洲委員會(huì )提交的名為《建立一個(gè)歐洲聯(lián)運定位和導航網(wǎng):歐洲全球衛星導航系統發(fā)展戰略》的報告。

       

      1999年2月10日,歐洲委員會(huì )在其名為《伽利略(Galileo)——歐洲參與新一代衛星導航服務(wù)》的報告中首次提出了“伽利略計劃”。計劃分為4個(gè)階段:論證階段(2000-2001),論證計劃的必要性、可行性以及落實(shí)具體的實(shí)施措施;系統研制和在軌驗證階段(2001-2005);星座布設階段(2006-2007);運營(yíng)階段(從2008年開(kāi)始)其任務(wù)是系統的保養和維護,提供運營(yíng)服務(wù),按計劃更新衛星等。

       

      該系統計劃將由30顆中高度圓軌道衛星和2個(gè)地面控制中心組成,其中27顆衛星為工作衛星,3顆為候補。衛星高度為24126km,位于3個(gè)傾角為56度的軌道平面內,該系統除了30顆中高度圓軌道衛星外,還有2個(gè)地面控制中心。當時(shí)預計系統于2008年建成,總投資36億歐元,以商業(yè)運營(yíng)的模式全部民用。伽利略系統由空間段、地面段、用戶(hù)三部分組成??臻g段由分布在3個(gè)軌道上的30顆中等高度軌道衛星(MEO)構成,每個(gè)軌道面上有10顆衛星,9顆正常工作,1顆運行備用;軌道面傾角56度。地面段包括全球地面控制段、全球地面任務(wù)段、全球域網(wǎng)、導航管理中心、地面支持設施、地面管理機構。

       

      伽利略系統的基本服務(wù)有導航、定位、授時(shí);特殊服務(wù)有搜索與救援(SAR功能);擴展應用服務(wù)系統有在飛機導航和著(zhù)陸系統中的應用、鐵路安全運行調度、海上運輸系統、陸地車(chē)隊運輸調度、精準農業(yè)。伽利略計劃是歐洲自主、獨立的全球多模式衛星定位導航系統,提供高精度,高可靠性的定位服務(wù),實(shí)現完全非軍方控制、管理,可以進(jìn)行覆蓋全球的導航和定位功能。伽利略系統能夠與美國的GPS、俄羅斯的GLONASS系統實(shí)現多系統內的相互合作,任何用戶(hù)將來(lái)都可以用一個(gè)接收機采集各個(gè)系統的數據或者各系統數據的組合來(lái)實(shí)現定位導航的要求。伽利略系統可以分發(fā)實(shí)時(shí)的米級定位精度信息,這是現有的衛星導航系統所沒(méi)有的。同時(shí)伽利略系統能夠保證在許多特殊情況下提供服務(wù),如果失敗也能夠在幾秒鐘內通知用戶(hù),對安全性有特殊要求的情況如運行的火車(chē)、導航汽車(chē)、飛機著(zhù)路等,伽利略系統的應用就特別適合。這個(gè)民用系統將為海上和陸上交通提供極大的便利,將為歐洲公路、鐵路、空中和海洋運輸、歐洲共同防務(wù)甚至是徒步旅行者有保障地提供精度為1m的定位導航服務(wù)。

       

      與美國的GPS相比,伽利略系統更先進(jìn),也更可靠。美國GPS向別國提供的衛星信號,只能發(fā)現地面大約10m長(cháng)的物體,而伽利略的衛星則能發(fā)現1m長(cháng)的目標。一位軍事專(zhuān)家形象地比喻說(shuō),GPS只能找到街道,而伽利略則可找到家門(mén)。

       

      盡管伽利略的預想目標很先進(jìn),但是目前伽利略計劃的執行卻出現了許多問(wèn)題。由于歐盟成員國對該項目規模和投資一直存在分歧,因此使項目啟動(dòng)就耽擱了幾個(gè)月的時(shí)間,后又因種種原因使該計劃一延再延,歐空局(ESA)計劃投資3000萬(wàn)歐元的搶占頻率的GIOVE-A2也未能如期發(fā)射。歐洲有關(guān)官員稱(chēng)該計劃的最后完成將延至2014年。

       

      伽利略系統作為歐洲欲與美國GPS抗衡的衛星導航系統,其技術(shù)先進(jìn)性不言而喻,目前已經(jīng)有實(shí)驗衛星上天進(jìn)行在軌測試,用歐洲人的話(huà)講就是“已經(jīng)上了卡車(chē)”,同時(shí)還在大力吸收合作伙伴。

      2003年9月18日,歐盟和中國草簽了中國參與伽利略計劃的協(xié)議。

       

      2004年10月9日,雙方又簽署了此項目的技術(shù)合作協(xié)議。參與“伽利略”計劃是迄今為止我國與歐洲最大的合作計劃,這標志著(zhù)我國航天事業(yè)在國際合作領(lǐng)域邁出走向歐洲化的第一大步。我們既要加強目前進(jìn)度良好的中歐合作關(guān)系,又要為將來(lái)雙方導航系統在頻率重疊、衛星共軌、干擾等可能出現的大量問(wèn)題做好準備。

       

      總部位于巴黎的歐洲航天局說(shuō),歐洲伽利略衛星導航系統的4顆衛星當天成功完成首次地面定位,標志著(zhù)該系統建設取得重要進(jìn)展。歐航局的公報說(shuō),當天上午,歐航局的技術(shù)中心成功通過(guò)伽利略系統進(jìn)行了地面經(jīng)緯度和海拔高度定位,精度達10米至15米。這也是歐洲首次使用自己的衛星導航系統進(jìn)行定位。歐航局相關(guān)負責人說(shuō),這一成功是伽利略導航系統全面測試的一項基本步驟。

       

      伽利略系統首批兩顆衛星在2011年10月發(fā)射,目前太空已有4顆衛星,可以組網(wǎng)進(jìn)行地面三維定位。按規劃,歐洲伽利略衛星導航系統將由兩個(gè)地面控制中心和30顆衛星組成,其中27顆為工作衛星,3顆為備用衛星。目前的4顆衛星組成的微型網(wǎng)絡(luò )正處于測試階段,預計將在2014年底初步投入運營(yíng)。作為這一項目的主要牽頭機構,歐航局計劃在今年下半年再發(fā)射4顆衛星。


      轉自:互聯(lián)網(wǎng)

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