伽利略衛星導航系統

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更新時間: 2013-12-12

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伽利略定位系統(Galileo Positioning System),是歐盟一個正在建造中的衛星定位系統,有「歐洲版GPS」之稱,也是繼美國現有的「全球定位系統」(GPS)及俄羅斯的GLONASS系統外,第三個可供民用的定位系統。伽利略系統的基本服務有導航、定位、授時;特殊服務有搜索與救援;擴展應用服務系統有在飛機導航和著陸系統中的應用、鐵路安全運行調度、海上運輸系統、陸地車隊運輸調度、精準農業。2010年1月7日,歐盟委員會稱,歐盟的伽利略定位系統將從2014年起投入運營。

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1 伽利略衛星導航系統 -概述

伽利略衛星導航系統是由歐盟主導的全球衛星導航系統。   

耗資30億歐元,共發射30顆衛星。包括韓國、中國在內,日本、阿根廷、澳大利亞、俄羅斯等國也在參與該計劃。當初的完成目標是2008年,但由於技術等問題,延長到了2011年,最新消息推遲到2014年。中國也向伽利略計劃投資了296萬美元。

2 伽利略衛星導航系統 -簡介

說起衛星定位導航系統,人們就會想到GPS,但是現在,伴隨著眾多衛星定位導航系統的興起,全球衛星定位導航系統有了一個全新的稱呼:GNSS。當前,在這一領域最吸引人眼球的除了GPS外,就是歐盟和中國合作伽利略衛星定位系統的「伽利略」導航衛星系統。

伽利略衛星導航系統

「伽利略」計劃是一種中高度圓軌道衛星定位方案。「伽利略」衛星導航定位系統的建立將於2007年底之前完成,2008年投入使用,總共發射30顆衛星,其中27顆衛星為工作衛星,3顆為候補衛星。衛星高度為24126公里,位於3個傾角為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個地面控制中心。

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「伽利略」系統將為歐盟成員國和中國的公路、鐵路、空中和海洋運輸甚至徒步旅行者有保障地提供精度為1米的定位導航服務,從而也將打破美國獨霸全球衛星導航系統的格局。按計劃,首批兩枚實驗衛星將於2005年末和2006年發射升空。   

1996年7月23日,歐洲議會和歐盟交通部長會議制定了有關建設歐洲聯運交通網的共同綱領,其中首次提出了建立歐洲自主的定位和導航系統的問題。這一共同綱領成為日後「伽利略計劃」出台的基礎。   

1999年1月13日,歐洲議會批准了由歐洲委員會提交的名為《建立一個歐洲聯運定位和導航網:歐洲全球衛星導航系統發展戰略》的報告。1999年2月10日,歐洲委員會在其名為《伽利略(Galileo)——歐洲參與新一代衛星導航服務》的報告中首次提出了「伽利略計劃」。

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3 伽利略衛星導航系統 -實施背景

 歐洲航天業過去一直專註於衛星製造和火箭發射,避免參與美俄衛星定位系統等項目的競爭。如今歐洲幾乎「全面出擊」,尤以在衛星導航領域的「伽利略」計劃引人矚目,其中有深刻的經濟和政治考慮。

伴隨著歐洲一體化進程,經濟利益成了歐洲希望發展衛星定位系統的首要動機。航天工業一直被譽為「下金蛋的雞」。一項調查顯示,發展「伽利略」衛星定位技術每年將帶來90億歐元的效益,出售各種航空和航海導航終端設備可在2008年至2020年間收入150億歐元,這還不算各種太空探索、科學試驗間接帶來的效益以及可觀的衛星研製和發射市場。

伽利略衛星導航系統

此外,隨著歐洲經濟實力的壯大,歐盟的獨立意識大大增強,政治上越來越用一個聲音說話,安全上也力圖減少對美國的依賴。獨立探索太空以及與其他航天大國頻繁合作,正是實現這一目標的重要組成部分。所以,歐洲全力推進自己的各種航天計劃。   

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具體地說,歐洲發展「伽利略」衛星定位系統可以減少歐洲對美國軍事和技術的依賴。從商業角度講,要利用美國的GPS全球定位系統,就要購買美國的信號接收設備,歐洲的航天工業如空中客車公司必須完全依賴美國系統。有了歐洲自己的衛星定位系統后,歐洲航天業就可以發展自己的衛星定位用戶,並出售設備。   

法國總統希拉克曾表示,沒有「伽利略」計劃,歐洲「將不可避免地成為附庸,首先是科學和技術,其次是工業和經濟」。

2003年3月,「伽利略」衛星定位系統計劃正式啟動。

4 伽利略衛星導航系統 -計劃階段

論證階段(2000年—2001年),論證計劃的必要性、可行性以及落實具體的實施措施;伽利略衛星效果圖
系統研製和在軌驗證階段(2001年—2005年);   

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星座布設階段(2006年—2007年);   

運營階段(從2008年開始)其任務是系統的保養和維護,提供運營服務,按計劃更新衛星等。

5 伽利略衛星導航系統 -目的

1、為用戶提供更準確的數據   

2、加強對高緯度地區的覆蓋,包括挪威、瑞典等地區。   

3、減低對現有GPS系統的依賴,尤其是在戰爭發生時。

6 伽利略衛星導航系統 -系統優勢

「伽利略」系統是世界上第一個基於民用的全球衛星導航定位系統,投入運行后,全球的用戶將使用多制式的接收機,獲得更多的導航定位衛星的信號,將無形中極大地提高導航定位的精度,這是「伽利略」計劃給用戶帶來的直接好處。另外,由於全球將出現多套全球導航定位系統,從市場的發展來看,將會出現GPS系統與「伽利略」系統競爭的局面,競爭會使用戶得到更穩定的信號、更優質的服務。世界上多套全球導航定位系統並存,相互之間的制約和互補將是各國大力發展全球導航定位產業的根本保證。

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伽利略衛星導航系統

 「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,實現完全非軍方控制、管理,可以進行覆蓋全球的導航和定位功能。「伽利略」系統還能夠和美國的GPS、俄羅斯的GLONASS系統實現多系統內的相互合作,任何用戶將來都可以用一個多系統接收機採集各個系統的數據或者各系統數據的組合來實現定位導航的要求。   

「伽利略」系統可以發送實時的高精度定位信息,這是現有的衛星導航系統所沒有的,同時「伽利略」系統能夠保證在許多特殊情況下提供服務,如果失敗也能在幾秒鐘內通知客戶。

與美國的GPS相比,「伽利略」系統更先進,也更可靠。美國GPS向別國提供的衛星信號,只能發現地面大約10米長的物體,而「伽利略」的衛星則能發現1米長的目標。一位軍事專家形象地比喻說,GPS系統,只能找到街道,而「伽利略」則可找到家門。

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7 伽利略衛星導航系統 -系統組成

8 伽利略衛星導航系統 -中國的參與

目前全世界使用的導航定位系統主要是美國的GPS系統,歐洲人認為這並不安全。為了建立歐洲自己控制的民用全球導航定位系統,歐洲人決定實施「伽利略」計劃。2003年9月18日,歐盟和中國草簽了中國參與「伽利略」計劃的協議。2004年10月9日,雙方又簽署了此項目的技術合作協議;因而引發美國媒體發出美國可能擊毀「伽利略」衛星的報道。可見,此項目不但具有極高經濟價值,也深具政治和軍事戰略意義。   

參與「伽利略」計劃是迄今為止中國與歐洲最大的合作計劃。

伽利略衛星導航系統

導航定位系統的應用十分廣泛,從經濟建設、國防建設等各方面來考慮,中國都應該建立自己的全球導航定位系統。比如,將來我們建立起全國的車輛定位系統后,如果我們沒有其他導航定位系統而只依靠GPS系統,那麼一旦出現意外情況,將使整個交通系統癱瘓。「伽利略」計劃總值36億歐元,2004年10月9日,中歐伽利略計劃技術合作協議在北京正式簽署,中國將投入2億歐元參與「伽利略計劃」,約5%。據悉,中國是正式加入「伽利略計劃」的第一個非歐盟國家,這標誌著中國航天事業在國際合作領域邁出走向歐洲化的第一大步。   

伽利略衛星導航系統特許經營說明會,日前在京舉行。本次會議的主要目的是向中國各界全面推介伽利略系統特許運營的概念,為伽利略系統在中國的運營準備條件。包括歐洲伽利略聯合執行體、國家遙感中心、中國伽利略衛星導航有限公司,以及由Alca-tel和EADS在內的歐洲7家集團組成的全球伽利略系統特許運營商(GOC)參加了會議。中國政府相關部委、中外工業界、科技界、金融界等相關企事業單位,也派代表出席了說明會。

9 伽利略衛星導航系統 -歷史

伽俐略計劃的時間表:   

定義階段:已經完成  

開發階段:2002-2005年 (延期)   

部署階段:2006-2007年 (延期)   

商業運作階段:2008年起 (延期)

10 伽利略衛星導航系統 -推遲

伽利略衛星導航正式運營時間被一再推遲,從最初預計的2008年推遲到2011年,最近又被推遲到2014年。

11 伽利略衛星導航系統 -近況

伽利略衛星導航系統

  2010年1月歐盟簽署的合約,表示延遲已久伽利略系統終於有所突破,同時也標誌著伽利略系統的性能會更加優秀,相比美國的GPS系統要更加可靠,但是正式運營時間被進一步推遲到2014年。   

根據合約內容,德國OHB空間技術公司獲得為該系統製造第一批14顆衛星的合同,合同金額達5.66億歐元;義大利泰利斯阿萊尼亞航天公司獲得為該項目提供系統支持的合同,金額為8500萬歐元;而法國阿麗亞娜太空公司則獲得了發射衛星的合同,金額為3.97億歐元。

12 伽利略衛星導航系統 -其他衛星導航系統

全球定位系統(GPS)   

格洛納斯全球衛星導航系統(GLONASS)   

北斗衛星導航系統

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