“伽利略”向GPS“叫板” [复制链接]

    
    围绕争夺太空统治权的战斗正在拉开帷幕。欧盟将开发的“伽利略”系统要优于美国的GPS系统。“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：GPS只能找到街道，而“伽利略”系统则能找到车库门
    【德国《经济周刊》3月12日一期文章】题：太空的竞争
    当银白色的奔驰车行驶在车流熙攘的高速公路上时，司机启动自动驾驶系统，然后悠然自得地读书看报。自动驾驶系统能够精确到厘米，能自动与前车保持距离，自动刹车或超车。在不打搅车内乘客读书看报的情况下，它能自动选择一条能避免堵塞的道路前进。到达目的地后它会自动报告：“您已到达。”这一切都依赖于来自太空的信号。
    这种自动驾驶现在已经能够成为现实，但是还缺少一个很重要的因素：高度精确的信号。美国的卫星导航全球定位系统（GPS）远远达不到要求。戴姆勒—克莱斯勒研究和科技中心的克里斯托弗·威尔逊强调说：“要达到避免事故的功效，我们的定位需要精确到厘米。”
    这样的精确度和安全性，对计划中的“伽利略”欧洲卫星导航系统来说将不是问题。在2·4万公里的上空环绕地球的30颗卫星将操纵汽车、飞机、轮船和火车的运行。此外，许多其它方面的服务和应用能创造14万个工作岗位。根据普华会计事务所提供的企业咨询研究报告，建立和初始运营该卫星导航系统的费用将达到35亿欧元，而收入则会达到180亿欧元。
    毫无疑问，围绕争夺太空统治权的战斗正在拉开帷幕。美国、欧盟和俄罗斯是争夺卫星导航未来统治权的三位主角。
    10多年来，美国的全球定位系统一直在运转，并在1991年的海湾战争中首次使用。和GPS一样，俄罗斯的全球定位系统（Glonass）也是冷战的产物。这两种系统能够操纵普通导弹和巡航导弹较为准确地击中目标。Glonass没有民事用途。因为资金长期短缺，导致Glonass只剩下个躯干，所以GPS在卫星导航方面处于垄断地位。虽然GPS早就为非军事用途发送信号，但是军方可以随时篡改和伪造信号。例如，在科索沃战争中整个巴尔干地区都无法接收到信号。美国人关闭了信号，因为他们担心塞尔维亚的防空系统利用该信号操控导弹。毗邻的奥地利受到波及。因此许多非军事用户不敢在对安全有很高要求的领域内（如飞机安全）使用卫星导航，尽管它可能比过去的技术更合算。欧洲航天局的一位卫星专家说：“没有人会让自己依赖于不能保证服务的军事系统。”
    欧盟打算用由非军事工业财团运营的“伽利略”系统来填补民用方面的空缺。第一阶段计划在2005年之前试运营4颗卫星。从2006年起将先后发射38颗卫星至运行轨道。其中30颗组成“伽利略”主系统，其余的卫星在个别卫星失灵的情况下起替补作用。“伽利略”系统的原理和GPS相似，以至于这两个系统可以相互兼容：装配原子钟的卫星在精确的轨道上围绕地球飞行，不断地发送卫星位置和时间的信息。接收者可以通过时间信号的延迟和轨道数据，计算得出自己的当前位置。
    但是，这两种系统之间存在巨大的区别。“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。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。”与GPS不同，“伽利略”系统用两种频段工作。在地面上甚至会有3种信号：1、免费使用的信号；2、加密且需要交费使用的信号；3、加密且需要满足更高安全要求的信号，例如为飞机导航。如果使用“伽利略”系统，飞机能在任何机场降落，无论机场的技术设施如何。火车能在没有机车驾驶员的情况下高密度行驶。轮船即使在大雾中也能安全航行。如果有颗卫星失灵，那么它在几秒中之内就能发出警报。
    GPS的其它缺点，在“伽利略”系统中也不会出现。配备GPS导航仪器的徒步旅行者、登山者或山地车骑手往往会走些弯路，因为山崖和高楼会使信号失真。“伽利略”系统将把已经免费使用的信号的精确度从15米精确至6米，如与GPS合作甚至能精确至4米。如果想得到更精确的信号，就必须订购加密信号。如果“伽利略”卫星导航系统扩建完毕，甚至能确定处于紧急状况的房间的位置。