伽利略卫星导航系统的中国参与

(2003年-2004年)中欧优势互补 反对单极世界

2003年,欧洲人主动“邀请”中方加入伽利略全球卫星导航系统,中方欣然受之。

欧洲把中国纳入,不仅使欧洲一些国家的领导人赚足了政治资本,也使“伽利略”计划捉襟见肘的财政状况得到极大缓解,更给“伽利略”进入中国诱人的市场打下了基础。2004年中欧正式签署技术合作协议,中方承诺投入 2.3亿欧元的巨额资金。

中欧在高端技术上的合作,实质上打破了美国主导的欧洲对华武器禁运,也相当于废弃了针对中国这样特定国家的欧美武器贸易条例(ITAR),为最终从法律层面解除对华武器禁运撕开了一个口子。 (2005年-2007年)欧洲政治转向 联美排挤中国

2005年,“伽利略”首颗“中轨道”实验卫星发射,标志着欧盟“伽利略”计划从设计向运转方向转变。

然而,进入2005年,欧洲政治开始转向,亲美政治人物纷纷上台,欧洲航天局与美国“修好”。欧盟开始排挤中国。投入巨额资金,却得不到与之相称的对待,中国不但进不到“伽利略”计划的决策机构,甚至在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置的障碍所阻挡,中方十分不满。

在此背景下,中国开始把注意力转移到“北斗”系统上。2007年发射的第四颗“北斗”一号导航卫星,替换了退役的卫星,“北斗”系统开始激活。到2007年底,中国成功发射了第一颗“中轨道”导航系统,标志着“北斗”系统在技术和规划上的重大突破。 (2008年-2009年)“北斗”横空出世 技压“欧系”卫星

由于实质参与欧洲“伽利略”卫星导航系统受挫,中国决定“单干”。2006年11月,中国对外宣布,将在今后几年内发射导航卫星,开发自己的全球卫星导航和定位系统,到2007年底,有关覆盖全球的“北斗”二号系统计划浮出水面。

直到2008年4月27日,“伽利略”系统的第二颗实验卫星才升空,此时距上次发射已经有差不多四年时间,比最初的计划推迟了整整五年。

“北斗”二号横空出世,不仅使欧洲“伽利略”系统准备与美国GPS一争高下的愿望大打折扣,也冲淡了“伽利略”未来的市场前景。“北斗”二号在技术上比 “伽利略”更先进,定位精度甚至达到0.5米级,令欧洲人深受震撼。另一方面,之前“伽利略”计划的推出,刺激了美国和俄罗斯加快技术更新,新一代GPS 和新一代“格洛纳斯”的定位精度等技术指标均很快反超“伽利略”,“伽利略”逐渐丧失了技术相对领先的优势。

按照国际电信联盟通用的程序,中国已经向该组织通报了准备使用的卫星发射频率,这一频率正好是欧洲“伽利略”系统准备用于“公***管理服务”的频率。

频道是稀有资源。占得先机的美国和俄罗斯分别拥有最好的使用频率,中国所看中的频率被认为是美国和俄罗斯之后的“次优”频率。

按照“谁先使用谁先得”的国际法原则,中国和欧盟成了此频率的竞争者。然而,中国在2009年发射三颗“北斗”二代卫星,正式启用该频率,而欧盟连预定的三颗实验卫星都没有射齐,注定败下阵来,失去对频率的所有权。

伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时;特殊服务有搜索与救援(SAR功能);扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。

伽利略计划是欧洲于1999年初正式推出的旨在独立于GPS和GLONASS的全球卫星导航系统。目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系统,欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制的民用全球导航定位系统,欧洲人决定实施“伽利略”计划。

1996年7月23日,欧洲议会和欧盟交通部长会议制定了有关建设欧洲联运交通网的***同纲领,其中首次提出了建立欧洲自主的定位和导航系统的问题。这一***同纲领成为日后“伽利略计划”出台的基础。1999年1月13日,欧洲议会批准了由欧洲委员会提交的名为《建立一个欧洲联运定位和导航网:欧洲全球卫星导航系统发展战略》的报告。1999年2月10日,欧洲委员会在其名为《伽利略(Galileo)——欧洲参与新一代卫星导航服务》的报告中首次提出了“伽利略计划”。计划分为4个阶段:论证阶段(2000-2001),论证计划的必要性、可行性以及落实具体的实施措施;系统研制和在轨验证阶段(2001-2005);星座布设阶段(2006-2007);运营阶段(从2008年开始)其任务是系统的保养和维护,提供运营服务,按计划更新卫星等。

该系统计划将由30颗中高度圆轨道卫星和2个地面控制中心组成,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补。卫星高度为24126km,位于3个倾角为56度的轨道平面内,该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控制中心。当时预计系统于2008年建成,总投资36亿欧元,以商业运营的模式全部民用。

伽利略系统由空间段、地面段、用户三部分组成。空间段由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星(MEO)构成,每个轨道面上有10颗卫星,9颗正常工作,1颗运行备用;轨道面倾角56度。地面段包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施、地面管理机构。

伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时;特殊服务有搜索与救援(SAR功能);扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。

伽利略计划是欧洲自主、独立的全球多模式卫星定位导航系统,提供高精度,高可靠性的定位服务,实现完全非军方控制、管理,可以进行覆盖全球的导航和定位功能。伽利略系统能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作,任何用户将来都可以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求。伽利略系统可以分发实时的米级定位精度信息,这是现有的卫星导航系统所没有的。同时伽利略系统能够保证在许多特殊情况下提供服务,如果失败也能够在几秒钟内通知用户,对安全性有特殊要求的情况如运行的火车、导航汽车、飞机着路等,伽利略系统的应用就特别适合。这个民用系统将为海上和陆上交通提供极大的便利,将为欧洲公路、铁路、空中和海洋运输、欧洲***同防务甚至是徒步旅行者有保障地提供精度为1m的定位导航服务。与美国的GPS相比,伽利略系统更先进,也更可靠。美国GPS向别国提供的卫星信号,只能发现地面大约10m长的物体,而伽利略的卫星则能发现1m长的目标。一位军事专家形象地比喻说,GPS只能找到街道,而伽利略则可找到家门。

尽管伽利略的预想目标很先进,但是目前伽利略计划的执行却出现了许多问题。由于欧盟成员国对该项目规模和投资一直存在分歧,因此使项目启动就耽搁了几个月的时间,后又因种种原因使该计划一延再延,欧空局(ESA)计划投资3000万欧元的抢占频率的GIOVE-A2也未能如期发射。欧洲有关官员称该计划的最后完成将延至2014年。

伽利略系统作为欧洲欲与美国GPS抗衡的卫星导航系统,其技术先进性不言而喻,目前已经有实验卫星上天进行在轨测试,用欧洲人的话讲就是“已经上了卡车”,同时还在大力吸收合作伙伴, 2003年9月18日,欧盟和中国草签了中国参与伽利略计划的协议。2004年10月9日,双方又签署了此项目的技术合作协议。参与“伽利略”计划是迄今为止我国与欧洲最大的合作计划,这标志着我国航天事业在国际合作领域迈出走向欧洲化的第一大步。我们既要加强目前进度良好的中欧合作关系,又要为将来双方导航系统在频率重叠、卫星***轨、干扰等可能出现的大量问题做好准备。

新华网巴黎3月12日电(记者黄涵)总部位于巴黎的欧洲航天局12日说,欧洲伽利略卫星导航系统的4颗卫星当天成功完成首次地面定位,标志着该系统建设取得重要进展。

欧航局的公报说,当天上午,欧航局位于荷兰诺德韦克的技术中心成功通过伽利略系统进行了地面经纬度和海拔高度定位,精度达10米至15米。这也是欧洲首次使用自己的卫星导航系统进行定位。欧航局伽利略项目经理哈维尔·贝内迪克托说,这一成功是伽利略导航系统全面测试的一项基本步骤。

伽利略系统首批两颗卫星在2011年10月发射,目前太空已有4颗卫星,可以组网进行地面三维定位。

按规划,欧洲伽利略卫星导航系统将由两个地面控制中心和30颗卫星组成,其中27颗为工作卫星,3颗为备用卫星。目前的4颗卫星组成的微型网络正处于测试阶段,预计将在2014年底初步投入运营。作为这一项目的主要牵头机构,欧航局计划在今年下半年再发射4颗卫星。