伽利略导航系统的时间标准（伽利略导航系统频段）

本文目录一览：

• 1、什么是伽利略计划？
• 2、什么是伽利略系？
• 3、“伽利略”卫星定位系统的历史

什么是伽利略计划？

在上世纪90年代的局部战争中，美国的GPS出尽风头。利用GPS系统提供定位的导弹或战斗机可以对地面目标进行精确打击，这给欧洲国家留下了深刻印象。欧洲国家为了减少对美国GPS系统的依赖，同时也为了在未来的卫星导航定位市场上分一杯羹，决定发展自己的全球卫星定位系统。经过长达3年的论证，2002年3月，欧盟15国交通部长会议一致决定，启动“伽利略”导航卫星计划。

“伽利略”计划的总投资预计为36亿欧元，由分布在3个轨道上的30颗卫星组成。该系统与GPS类似，可以向全球任何地点提供精确定位信号。由于“伽利略”系统主要针对民用市场，因此在设计之初，设计人员就把为民用领域的客户提供高精度的定位放在了首要位置。与美国的GPS相比，“伽利略”系统可以为民用客户提供更为精确的定位，其定位精度可以达到1米，而GPS只能达到10米。

按照计划，第一颗用于测试的卫星将于今年年底在白俄罗斯的拜科努尔基地发射升空，2006年“伽利略”系统即可进行正式部署，2008年整个系统完工，正式为客户提供商业服务。

“伽利略”系统主要用于民用领域，而且面对的是GPS这个运行超过20年的市场垄断者，其市场开发的难度之大可想而知。因此，“伽利略”计划采用开放合作的模式，通过吸收合作伙伴来扩大市场份额。中国经济近年来快速发展，中国庞大的潜在用户群对于确保“伽利略”系统的成功具有重要意义，中国从一开始就进入了欧洲的视线。

2000年，“伽利略”计划提出不久，欧盟委员会副主席德帕拉西奥在与当时的中国国务院总理朱镕基会晤时就表示希望中国参与“伽利略”计划，得到了中国的积极回应。随后，中国同欧盟签署协议，在北京成立了中欧卫星导航技术培训合作中心，加强国内技术人员的培训和双边交流。而为了落实中方的责任与义务，中国成立了由多家公司参股的“伽利略”卫星导航有限公司。该公司作为国内的总承包商负责协调国内的相关单位和公司，完成中国在“伽利略”计划中所承担的任务。

中国加入“伽利略”计划，对双方都是好事。从欧洲方面看，欧洲希望成为未来世界独立的一极，在世界事务中发挥积极的作用。通过与中国在空间技术上的合作，可以对美国的“单边主义”形成一定的牵制，所以在“伽利略”计划的合作中欧洲表现得更主动。

而中国通过合作可以获得可观的经济收益，中国将向“伽利略”计划投资2亿欧元，根据比例获取相应收益。同时中国在整个系统的开发运作过程中可以提升本国的技术，学习市场开发的经验，为本国开发独立的卫星导航系统打下良好的基础。

伽俐略计划简介：

伽俐略计划(Galileo)是欧盟实施的一项大型综合性卫星导航定位计划，其实施计划于2002年3月25日经欧盟交通部长理事会通过。

1．伽俐略计划的主要目的

伽俐略计划将发射30颗在轨卫星以覆盖地球的每一寸土地。它将使拥有卫星信号接收器的每一个人，比如将该接收器与手机连接后，便能通过接收卫星信号从而确定其时间和空间位置。

2．伽俐略计划的时间表：

——定义阶段：已经完成

——开发阶段：2002－2005年

——部署阶段：2006－2007年

——商业运作阶段：2008年起

3．伽俐略计划和GPS的关系

一是竞争关系。伽俐略将成为GPS垄断卫星定位市场的有力竞争者。现有的GPS(美国系统)和GLONASS(俄国系统)均是为军事目的而设计的系统。

伽俐略将为全球提供服务，其精度将高于今日之GPS，且更可靠。特别是其民用设计目的将适应于各种不同的用户如公用事业、商业服务、营救抢险等。

二是互补关系。协调互用基础设施将提供更高的精度和更可靠的安全保障。用户将同时接收GPS和伽俐略系统信号。

4．伽俐略计划在经济方面具可行性

——总花费并不昂贵：开发和部署阶段的开销为33亿欧元，仅相当于150公里半城区(semi-urban)快车道造价，或仅为里昂－都灵高速铁路主隧道单轨的花销。

——运营上经济可行：产出/投入比为：4.6(20年)；创造就业机会10万个；创造市场价值(market created)为：90亿欧元/年。

——全社会都将受益：受益者并非只是计划的投资者。比如，改善航空交通将节省旅客时间、减少航空公司成本和降低飞机排放污染物等。

5．伽俐略计划的预算安排

伽俐略计划的总预算为33亿欧元。

——开发阶段(2002－2005)：需11亿欧元，欧共体和欧空局已分别做好了5.5亿欧元的预算。

——部署阶段(2006－2007)：需21亿欧元，欧盟将为此安排预算，参与该计划的私营部门将提供资金补助。

——运营阶段(2008年起)：公共资金(public funding)将逐渐减少，到2015年，运营开销将由欧共体承担。在此商业运营阶段，公共资金将从系统的附加值服务和知识产权开发中获得回报。

6、伽俐略计划的执行机构：联合执行体

联合执行体是根据《欧盟条约》第171条之规定而首次成立的公司，从而使之成为伽俐略计划的公共和私人筹资以及有效管理的机构。

其职能包括：——成立管理机构，制定工作计划

——管理公共和私人资金

——发布标书

——通过欧空局发射第一批卫星

机构：——运营期限：2002－2005年

——地点：布鲁塞尔

——创立该机构的成员：欧共体和欧空局

——机构的组成成员：欧洲投资银行；稍后，任何一家投资超过500万欧元的企业(中小企业的投资额为25万欧元)均可成为成员。

什么是伽利略系？

目前，世界上正在运行的全球卫星导航定位系统主要有两大系统：一是美国的GPS系统，二是俄罗斯的“格鲁纳斯”系统。近年来，欧洲也提出了有自己特色的“伽利略”全球卫星定位计划。因而，未来密布在太空的全球卫星定位系统将形成美、俄、欧操纵的GPS、“格鲁纳斯”、“伽利略”三大系统“竞风流”的局面。

GPS独占鳌头 GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。它们分布在6个等间距的轨道平面上，轨道面相对赤道的夹角为55度，每个轨道面上有4颗工作卫星，卫星的轨道接近圆形，轨道高度为2.01836万公里，周期约12小时。GPS能覆盖全球，用户数量不受限制。其所发射的信号编码有精码与粗码。精码保密，主要提供给本国和盟国的军事用户使用；粗码提供给本国民用和全世界使用。精码给出的定位信息比粗码的精度高。GPS系统能够连续、适时、隐蔽地定位，一次定位时间仅几秒到十几秒，用户不发射任何电磁信号，只要接受卫星导航信号即可定位，所以可全天候昼夜作业，隐蔽性好。

GLONASS不甘落后 俄罗斯GLONASS卫星定位系统拥有工作卫星21颗，分布在 3个轨道平面上，同时有3颗备份星。每颗卫星都在1.91万公里高的轨道上运行，周期为11小时15分。因GLONASS卫星星座一直处于降效运行状态，现只有8颗卫星能够正常工作。GLONASS的精度要比GPS系统的精度低。为此，俄罗斯正在着手对 GLONASS进行现代化改造，12月就发射了3颗新型“旋风”卫星。该卫星的设计寿命将为7～8年（现行卫星寿命为3年），具有更好的讯号特性。

GLONASS与GPS有许多不同之处：一是卫星发射频率不同。GPS的卫星信号采用码分多址体制，每颗卫星的信号频率和调制方式相同，不同卫星的信号靠不同的伪码区分。而GLONASS采用频分多址体制，卫星靠频率不同来区分，每组频率的伪随机码相同。由于卫星发射的载波频率不同，GLONASS可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰，因而，具有更强的抗干扰能力。二是坐标系不同。GPS使用世界大地坐标系（WGS-84），而GLONASS使用前苏联地心坐标系（PE-90）。三是时间标准不同。GPS系统时与世界协调时相关联，而GLONASS则与莫斯科标准时相关联。

“伽利略”后来居上 “伽利略”系统是欧洲计划建设的新一代民用全球卫星导航系统，预计2008年系统建成并投入运营。按照规划，“伽利略”计划将耗资约27亿美元，星座由30颗卫星组成。卫星采用中等地球轨道，均匀地分布在高度约为2.3万公里的3个轨道面上，星座包括27颗工作星，另加3颗备份卫星。系统的典型功能是信号中继，即向用户接收机的数据传输可以通过一种特殊的联系方式或其他系统的中继来实现，例如通过移动通信网来实现。“伽利略”接收机不仅可以接受本系统信号，而且可以接受GPS、“格鲁纳斯”这两大系统的信号，并且具有导航功能与移动电话功能相结合、与其他导航系统相结合的优越性能。

“伽利略”系统与GPS系统的主要区别在于：“伽利略”系统确定地面位置或近地空间位置要比GPS精确10倍。其水平定位精度优于10米，时间信号精度达到1 00纳秒。必要时，免费使用的信号精确度可达6米，如与GPS合作甚至能精确至4米。一位电子工程师举例说明了这个区别：“如今的GPS只能找到街道，而‘伽利略 ’系统则能找到车库门。”

“伽利略”卫星定位系统的历史

2003年5月26日，欧盟及欧洲航天局通过了伽利略计划的第一部分，包括于1999年从法国、德国、意大利及英国四国各自提出的不同概念中，经四国的工程师将之整合而成的共同概念设计。该系统主要是供民用，与设计作军事用途的全球定位系统系统不同，因美国保留可限制GPS的信号强度、准确度，以及把整组系统关闭的权力，因此当美国介入某场重大战争，民间有可能无法使用全球定位系统。还有，美国政府是于2000年才开始放宽民间使用全球定位系统系统的限制。理论上，欧洲的伽利略系统是不会把系统资源全部抽起作军事用途，并会提供比全球定位系统更准确的结果，到系统完工开放时，将会开放予全球的军民共同使用。

欧洲委员会在为系统的下一部分作安全注资时遇上了麻烦，当时一些欧洲国家出现经济衰退，在注资时也格外小心。在九一一事件发生之后，美国政府大力反对欧盟的伽利略计划，扬言当美国采取军事行动时，欧盟的伽利略系统只会“令全球定位系统的开关形同虚设”。至2002年1月17日，伽利略计划一名发言人表示在美国的压力下，使伽利略计划“接近死亡”。

几个月后，事件出现戏剧性转变，美国政府对“伽利略计划”态度开始软化，而欧盟成员国认为它们也应拥有自己的定位及计时系统，至2002年底，计划获得不少成员国的认同及支持，也因此出现了过度注资，成为了欧洲航天局要面对的新难题，就是如何去减低成员国的注资。

2003年3月20日，美国联同另外3个国家开始进攻伊拉克，使得欧盟加速去研发一组不受美国控制的定位系统。

欧盟及欧洲航天局于2002年3月接受了计划的注资，并在2003年5月26日作总结报告，至2005年年底，其资金为11亿欧元。该系统将使用30颗人造卫星，会于2006年至2010年间陆续发射升空，并将于2010年供民间使用。系统的总耗资将达30亿欧元，包括在地球上的控制中心等内部架构，它们将会于2006年至2007年间建造。所需资金当中，将有近2/3是来自私营公司及投资者，其余1/3将由欧盟及欧洲航天局拨出。在系统开放使用时，使用支援伽利略的接收装置将可使用，另外系统将提供收费的增值服务，包括免费服务没有的加密数据、准确度及带宽更高。

2004年6月，欧盟通过系统使用频率的标准，将采用美国的“二进制偏置载频1.1”标准，使欧美双方军力均可互相拦截对方系统的信号，从而无需把整组系统关掉。

2011年的发射

2005年12月28日，格林尼治时间清晨5点19分，“伽利略”系统的首颗实验卫星“GIOVE-A”由俄罗斯“联盟-FG”火箭从哈萨克斯坦的拜科努尔航天中心发射升空。

2011年10月，伽利略定位系统其中两枚卫星(Soyuz rocket)在法属圭亚那太空中心由俄罗斯联盟号运载火箭搭载升空。