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[科技]“伽利略”携手GPS?
作者:冯亦斐

《新华月报(天下)》 2006年 第02期

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       地球上空将形成两套全球卫星定位系统,两套系统未必形成竞争,却会给地面上的人们提供更大的选择空间。
       2005年12月28日凌晨5点19分(格林尼治时间),哈萨克斯坦境内拜科努尔航天发射场,由欧洲航天局主持的“伽利略”卫星定位系统首颗实验卫星顺利发射升空。
       虽然“伽利略”系统首批两颗实验卫星并不包括在该计划的30颗正式卫星之列(它们主要用于技术测试),但其发射标志着“伽利略”计划开始进入实施阶段。
       两年后有望应用
       1996年7月——也就是美国的GPS(全球卫星定位系统)正式全面投入运营的第三年,欧盟提出要有自己的卫星定位导航系统。经过近三年的酝酿,1999年2月,“伽利略”计划被首次提出。
       根据北京合众思壮科技公司(全球最大的GPS设备供应商GARMIN公司的中国市场的合作者)总工程师解海中的介绍,世界上现正在运转的全球卫星定位系统有两个,一个是美国的GPS,一个是俄罗斯的“格洛纳斯(GLONASS)”。而“格洛纳斯”,现在天上只有不到一半的卫星在运转。还有一个区域性的卫星导航系统就是中国的“北斗系统”。这三个系统都有非常显著的特点,就是以军用为主导。“伽利略”从一开始就宣称它是一个纯民用的系统,拿的是民间的经费。不过现在欧盟已经批准了它的几个成员国把它作为军事用途。
       中国、印度、以色列、摩洛哥、沙特阿拉伯和乌克兰等国家参与了这一计划。整个项目大约将耗资35亿欧元。
       “伽利略”系统首颗实验卫星由俄罗斯“联盟号”运载火箭发射。“这由竞争决定。主要是俄罗斯的火箭发射比较便宜,火箭的威力也大。中国已经有6个公司参与这一项目,包括航天科技集团、航天科工集团等。以后中国也有可能参与发射这些卫星。另外,欧洲也有自己的‘阿利亚娜’火箭,发射这个也挺合适。”中国科学院空间科学与应用研究中心研究员潘厚任告诉记者。
       从2001年到2005年,是“伽利略”系统的研制和在轨实验阶段。这个阶段目前圆满完成,四个在轨实验基本做完。现在第一颗卫星上天,他们进入了下一个阶段,即2006年到2008年的部署阶段。
       也就是说,到2008年,“伽利略”系统的全部30颗卫星都将发射上天。那么,人们是否从2008年就可以开始享受新的卫星定位导航系统了呢?——今天,几乎全世界人都依赖于美国的GPS系统定位,其应用已经很广,渗透的领域很多,最常见的就是车载定位系统。
       “‘伽利略’的计划在按部就班地走,从目前欧洲的技术和经济能力来看,到2008年之前全部系统实现商业运行应该没有什么大问题。”解海中告诉记者。
       “伽利略”比GPS好在哪?
       大量的报道都在强调一个“事实”:“伽利略”系统的定位精确度达到了米级,远远超过GPS系统(10米级)。
       “事实上,前几年GPS提出现代化的计划有一定的针对性——我个人的看法——考虑到‘伽利略’将来对它形成威胁,实际上它的精度已经提高了,只不过没有公开官方数据而已。从实际测量来看,现在的GPS精度已经相当好——导航定位精度已经到了5米左右,对普通的导航应用来说,并不亚于‘伽利略’系统。”解海中说。
       解海中认为,“伽利略”系统对接收机方面的主要影响在于:随着卫星数目的增多,将来在室内微弱信号的环境下,定位都有可能成为现实。而现在GPS系统基本上都是在室外定位,在室内还需要一些辅助手段。
       “伽利略”系统还有一个优势,那就是,GPS只能用于定位,而“伽利略”系统增加了一个“SAR”,即搜索救援功能,它可以在很多情况下,尤其是海事救援方面,提供搜救功能。
       “从它目前提出的概念来看,‘伽利略’系统在一些方面是优于GPS的,但是你要考虑到GPS不会坐以待毙。到现在为止,GPS的第三代卫星还没有发射上去,它们究竟是什么样子,现在大家还不知道。并且,十几年过去了,GPS里面的一些频率很多人并不知道是做什么用的,它其实还有很多隐蔽的功能。所以我认为,‘伽利略’系统能全面胜过GPS系统这个判断下得有点为时过早。”解海中说。
       竞争不如兼容
       
       但至少从表面上来看,“伽利略”系统似乎更为先进。因此有人断言,“伽利略”出来之后,会对现有的GPS造成一个很大的冲击。
       “我认为这还需要大家再观察。对于普通用户来讲,目前的GPS10米的精度,实际上已经完全满足需求了。再给我一个米级的东西,当然是好了,但有一个前提是,你不能让我花太多的钱。”
       解海中说,现在的市场上便宜的定位仪2000多元就能买到,高档的也才1万多元人民币。“如果你让用户多加50%的钱进去,他就会说,我现在用得很好,为什么让我加呢?如果买一个‘伽利略’系统和GPS系统都有的接收机,精度上比原来提高一些,到米级,而价格上只加10%,那用户还能够接受。‘伽利略’系统的接收机将来要解决的一个问题就是:是否能把成本降低到和目前的GPS一样的水平上。”
       据解海中介绍,目前欧洲已经有机构声称他们研发出了“伽利略”的接收机,并且从性能上已经达到了作为“伽利略”系统的接收机的要求。“一旦卫星全部上天,能和市场上目前的GPS接收机相媲美的‘伽利略’接收机甚至GPS/Galileo兼容机就会立刻上市的。这是因为GPS发展的这二三十年,实际上为其他卫星导航系统的建立奠定了一个非常好的基础,接收机系统所设计到的一些关键技术已经逐渐被一些高技术的企业所掌握。”
       解海中表示,如果“伽利略”地面终端系统单独使用,和GPS去争的话,它可能反而没有生命力;因为GPS的市场(主要是指民用市场)做得非常成功。而事实上,“伽利略”系统在设计时,几个频率点和信号形式都是考虑和GPS兼容的。“我不觉得它们两个能竞争起来,但却给全世界更多的企业提供了发展机会。”
       另一方面,两个系统如果真的全面竞争起来,“伽利略”或许在一些方面还会处于下风,其关键因素是GPS没有收费的服务。而“伽利略”系统有搜救服务,还有一个为国土安全而提供的更高精度的服务,都是收费的。
       “‘伽利略’系统的地面终端一般尽量和GPS兼容。但是地面站,地面的一些跟踪、测轨等,欧洲方面都是独立的,因为欧洲做‘伽利略’系统的目的就是不想依赖于GPS。”潘厚任研究员说。
       (《中国新闻周刊》2006年 第1期)