經歷全線「跳閘」事故後,歐盟伽利略導航系統如何規劃未來?

2020-12-05 澎湃新聞

經歷過2019年7月崩潰的6天後,「彈性」對於歐盟伽利略衛星導航系統的重要意義凸顯。

歐洲委員會信號與頻率司專家多米尼克·海因斯(Dominic Hayes)以視頻連線的形式參加了11月23日在成都開幕的第十一屆中國衛星導航年會。他在報告中表示,彈性是伽利略二代(G2G)的核心原則,應當置於精度之上。

伽利略衛星導航系統和中國北鬥衛星導航系統、美國GPS全球衛星導航系統、俄羅斯格洛納斯全球衛星導航系統並稱為全球四大衛星導航系統,是歐盟希望獨立於美國GPS、不惜投入巨資的產物。經歷了嚴重的預算超支與時間推延之後,它在2016年12月啟動「初始服務」,目前已經部署了26顆在軌衛星。

從開放精度方面來看,伽利略系統表現突出,定位優於1米,授時優於5納秒,在農業等應用上開放精度達到0.5米,在全球搜救能力上與北鬥相當。

並且,伽利略系統即將在未來幾年開放「高精度服務」(HAS),屆時可提供20釐米級別的定位精度。第一階段將在歐盟範圍內開放,第二階段則將通過更多站點和電離層校正改善表現後,面向全球提供服務。

海因斯表示,伽利略系統已進駐15億臺手機,到2027年,伽利略系統預期將為歐盟經濟帶來超過600億歐元的價值。目前,歐洲議會正在審議一筆約140億歐元的新預算,涉及伽利略系統的運行、升級與研究等各方面。

2019年7月11日到7月16日,歐洲伽利略系統癱瘓6天,26顆衛星一度全體「下線」,引得全球衛星導航領域譁然。事後歐盟的調查報告顯示,故障元兇是在地面基礎設施升級過程中使用的臨時設備,具體包括操作不當和技術異常。

這次事故給伽利略系統的未來發展敲響了一記警鐘。「彈性比我們已經很擅長的精度更重要」,海因斯說道。彈性的彈性PNT(定位、導航、授時)目前在學界尚無固定的解釋,但通常是指能適應多種複雜環境的PNT信息,使其具備高可用性、高連續性和高可靠性。

海因斯介紹到,伽利略系統自事故以後在「優雅降級」上下了一番功夫,即在系統出現部分故障時仍能保持服務,以及在升級系統時不影響服務。此外,伽利略系統也重新審視了冗餘情況與操作流程,並持續增強網絡安全。

最後,他透露在幾個月內,伽利略導航星座將納入兩顆新的L3衛星。這兩顆衛星是歐盟前幾年發射的,因為軌道與常規的伽利略導航衛星不同,所以需要部署一個新的地面網絡。

展望伽利略導航二代系統,海因斯介紹道,服務升級將會體現在先進授時服務、空間服務容量、緊急預警服務、搜救五福、電離層預測服務,以及用戶端的能耗、精度、認證等方面。

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