中国加盟“伽利略”计划意义重大

　　2002年3月，欧盟(EU)以公共基金和私人投资相结合的方法正式启动了“伽利略”全球卫星定位系统计划(GALILEO)。 欧盟是在1999年初正式提出这一富有新意的计划的。

　　“伽利略”全球卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为24000公里，倾角为56°，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作星和1颗在轨备用卫星。“伽利略”可为用户提供误差不超过1米的精确定位服务。虽然预计航空应用仅占“伽利略”未来总市场的不到1%，但它在“伽利略”的发展中将起关键作用，因为航空对安全性提出了很高的要求而且需要认证；将“伽利略”用于卡车和小汽车的交通管理系统可能将占总市场的77%；在休闲、农业、沿海石油勘探、测量和定时/同步市场等方面的非运输应用将占总市场的20%以上。据分析，建成后的“伽利略”很可能提供3种服务级别：对普通用户的、免费的基本服务；“控制接近服务”，将只对注册的付费用户提供可用性和责任保证，这些用户如航空公司；限制的高精度加密服务，只供友好国家的防务需要，包括精确武器的制导使用。

　　“伽利略”全球卫星定位系统预计在2008年正式投入商业运行，其建造计划分两步，预计投资总额为35亿欧元，主要投资将由欧盟(EU)和欧洲空间局(ESA)提供，并向欧洲工业界和其他私营投资商筹资。第一步是研制阶段，欧洲空间局和欧盟将为此投资11亿欧元，用于4颗卫星的建造与发射，并于2005年开始提供“伽利略”的基础服务。为此欧盟将在布鲁塞尔成立一个公共公司，负责“伽利略”系统的开发、研制与测试，有8个私营公司参加这一项目。第二步是部署阶段，欧盟将投资22亿欧元，从2006年开始再发射26颗卫星。“伽利略”具有四大特点：自成独立体系；能与其它的相关系统（如GPS、 GLONASS）兼容；具备先进性和竞争能力；公开进行国际合作。

　　据专家估算，单是2005-2025年期间的欧洲卫星用户设备的市场预计为880亿欧元，而服务市场为1120亿欧元，同一时期内由“伽利略”所创造的欧洲设备工业的市场估计为700亿欧元。以上3项收益相加总和为2700亿欧元。“伽利略”还可以为欧盟提供近15万个从事高科技开发的就业岗位，进一步带来的经济效益有90亿欧元。“伽利略”运行后除对固定的民用建筑物定位和汽车、轮船、飞机等交通工具导航外，也可以运用于地质勘探、考古、天气预报等多个领域，还能够为军舰、远程作战部队及巡航导弹等提供导航服务，甚至还能完成导弹的跟踪监测任务。应该指出的是，“伽利略”计划的投资总额中未包括运行和更换卫星所需要的费用，该项费用估计从2008年开始需要1.45-2.05亿欧元/年。为了让欧盟放弃“伽利略”计划，从2000年5月1日起，美国撤销了降低C/A码定位精度的SA（Selective Availability）政策，使GPS的标准定位服务(SPS)的单点定位精度由原来的100米提高到了10米，但最终并没有能改变欧盟建设“伽利略”的决心——欧盟认为，“伽利略计划的意义同手表的发明和20世纪90年代初移动电话的发明相提并论”；法国总统希拉克表示，“伽利略系统的建立预示着欧洲人将在未来的空间情报战中掌握主动”。

　　目前，全世界只有2套全球规模的卫星定位系统，即美国的GPS和俄罗斯的“格拉纳斯(GLONASS)”。由于欧盟启动“伽利略”计划的压力，美、俄都已经准备更新自己原来的卫星定位系统。

　　美国建立GPS(Global Position System-NAVSTAR)前后经历了20年（1973-1993年），耗资300亿美元，是继“阿波罗”登月和航天飞机之后的第三项庞大空间计划。GPS由分布在6个轨道平面内的21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，轨道高度20182公里，运行周期11小时58分，轨道倾角55°。6个轨道平面的每个平面上分布4颗卫星，同时出现在地平线以上的卫星数目随时间和地点而异，最少为4颗，最多可达11颗。GPS提供两种定位服务，即精密定位服务(PPS)和标准定位服务(SPS)。PPS的主要对象是美国和盟军的军事部门及其他特许部门，单点实时定位精度可达到3米，SPS的主要对象是的民间用户，采用调制在一种载波频率上的C/A码定位，2000年5月1日前的单点定位精度被定为100米，但用户如采用合理的差分GPS技术(LADGPS/WADGPS/WAAS/EGNOS)可以将定位精度提高到5米左右。根据美国《每日防务》近期（2003年7月）报道，美国将加速实施新一代的GPS-3计划，目前洛克希德·马丁公司、波音公司以及光谱宇航公司正在积极竞争该项合同。GPS-3将改变原有的GPS体系结构。为GPS-3新研制的卫星分辨率比目前卫星高10倍，设计寿命为15-20年，GPS-3的抗干扰能力比现有GPS系统提高了100-500倍，并采用了最先进的加密技术。美军预计将用20年时间发射24颗这种新型卫星，替代目前的24颗旧的GPS系统的卫星。另外，洛克希德·马丁公司已宣布，它们为GPS-3研制出了新一代的G-STAR接收机，该机抗干扰能力强、可以设定自动反欺骗模式，对抗敌方的干扰活动，而且该接收机还可以安装在美军最先进的远程空对地巡航导弹上，引导导弹精确攻击目标。

　　俄罗斯的GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)是前苏联从20世纪80年代初开始建设的与美国GPS类似的卫星定位系统，也由卫星、地面监控站和用户设备3部分组成，现由俄罗斯空间局管理。按设计要求：GLONASS的卫星均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星，轨道高度19100公里，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8°。GLONASS的单点定位精度水平方向为16m，垂直方向为25m。俄罗斯目前对GLONASS系统采用的是军民合用、不加密的开放政策。1995年，俄罗斯完成了24颗中高度圆轨道卫星加1颗备用卫星组网，耗资30多亿美元。但几年过去，由于GLONASS卫星的平均在轨寿命较短（3年，后期增长到5年），原来在轨的卫星已经陆续退役，GLONASS基本上处于降效运行状态，一直只有8颗卫星是全功能工作的。在2002年底，GLONASS有12颗完全工作的卫星——这个数目对GLONASS系统工作的有效性来讲是一个最小值。但根据2003年的最新情报，目前仍然只有8颗全功能工作的卫星。俄罗斯已经研制的第二代、长寿命的GLONASS卫星称为GLONASS-M，设计寿命为7年，旨在减轻GLONASS卫星补网的压力，目前计划在2004年左右进行GLONASS-M的飞行试验。俄预计2005年开始设计名为GLONASS-K的第三代卫星，寿命达10年以上，每颗GLONASS-K的制造费用比现运行卫星稍贵，但其由于其重量（低质量MASS设计，只有1543磅）只有现运行卫星的1/2，用质子号火箭可一次发射6-8颗。据可靠消息，俄罗斯的GLONASS将于2008年前后全部再建，该计划要求8亿美元投资，用作2002-2011年间多达38颗卫星的装配和部署，其中包括11颗改进的Glonass-M和20颗全新的Glonass-K，其余为第一代GLONASS卫星。GLONASS目前的载波频率是1602.0-1614.94兆赫兹，计划在2005年以前将载波频率转移到1602.0-1609.31兆赫兹，2005年之后再转移到1598.06-1605.38兆赫兹。2003年3月，俄罗斯表示愿为“伽利略”计划提供技术和物质支持，规避政治与技术风险。

　　2003年9月18日，中国科技部与欧盟能源交通总司在北京草签了《伽利略卫星导航合作协定》，该双边协议规定中欧双方将在卫星导航技术、工业制造、服务和市场开发、产品标准化和频率等方面进行合作。欧盟部长理事会(Council of European Union)日前已经正式批准该协议。2003年9月19日，在北京成立了中欧卫星导航技术培训合作中心，为“伽利略”计划培训人员并组织双边交流，这一事件标志着中欧“伽利略”计划合作拉开序幕。据欧盟高级官员透露，来自中国方面的投资可能超过2.3亿欧元。在项目的初始阶段，这笔投资将为中国换来一套更先进的卫星系统——2000年北斗导航定位系统2颗卫星成功发射，标志着中国拥有了自己的、第一代卫星导航定位系统。另外，由于伽利略系统在军事应用方面拥有巨大的潜力，因此这项交易最终有可能加强中国政府和欧盟在国防事务方面的合作。