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你可知近来伽利略发生的七件事

添加时间:2024-05-16 07:30:15 来源:曹冲

 自从2020年全球四大导航系统形成稳定的运营态势以来,关于它们的消息,日益减少,动态比较多的还数得上是伽利略。日前,伽利略又新增加两颗卫星,这样使得伽利略近些年来十分烦恼的事情,终于有了出路,有可能真正进入全面工作状态。

伽利略星座


第一件事情是伽利略又有两颗卫星成功入轨

你知道伽利略于 1990 年代出生在荷兰吗?大约三十年前,欧洲自己的全球导航卫星系统是在欧空局位于诺德韦克的技术中心(ESTEC)开发的。从那时起,它已发展成为欧洲有史以来最复杂和最关键的基础设施之一,也是欧洲最大的卫星星座和地面部分。伽利略是欧洲的全球导航卫星系统,它不仅非常可靠,而且是人们日常生活中不可或缺的一部分,支持越来越多的业务领域,包括农业、搜索和救援、机器人技术、汽车、火车、轮船和无人机的自动驾驶,甚至增强现实游戏,还可以通过智能手机找到自己的路。

伽利略卫星GM25和FM27于4月27日从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心成功发射入轨。欧盟内部市场专员蒂埃里·布雷顿(Thierry Breton)通过SpaceX证实,“昨晚成功发射了2颗新的伽利略卫星。不用再等待阿丽亚娜6号。2024年的发射对于伽利略的民用和军用应用的弹性、稳健性和连续性至关重要。伽利略的部署将在2025年继续进行。这些卫星是由SpaceX猎鹰9号发射的,这是由于阿丽亚娜6号发射器的延误,这是其第20次也是最后一次发射。“我们知道我们现在的处境比预期的要困难得多,”建造阿丽亚娜和织女星发射器的公司阿丽亚娜太空公司首席执行官斯蒂芬·以色列(Stephane Israel)在最近的欧洲太空政策会议上表明, “我们所说的过渡(从阿丽亚娜5号到阿丽亚娜6号和织女星C)并没有按计划进行,原因有很多”。

伽利略工作任务是欧盟委员会和其他机构之间的合作,欧盟委员会领导伽利略的管理,EUSPA在伽利略服务运营商(SpaceOpal)的支持下管理运营和服务,以及欧洲航天局(ESA)作为设计机构,负责开发。EUSPA执行主任罗德里戈·达科斯塔(Rodrigo da Costa)强调了这一成就:“成功增加两颗新卫星是伽利略的又一个里程碑”。他强调了欧盟卫星导航系统的更广泛影响:“伽利略不仅仅是一个卫星星座;它是创新、安全和进步的灯塔,为全球数十亿用户赋能,实现精确导航,提高运输效率,并促进灾难响应工作。伽利略的用户每天都依赖其安全可靠的服务,支持欧盟的战略自主以及绿色协议和数字化转型等举措”。

徒步旅行者用伽利略确定自己的位置


第二件事情伽利略实现目标是精度第一

你可能听说过伽利略是世界上最精确的卫星导航系统。但这意味着什么呢?它承诺提供的开放服务最优精度为两米,但其实际性能大多数时候优于一米。对于需要更高精度的应用,伽利略的高精度服务(HAS)保证了分米级的定位。自 2023 年 1 月以来,伽利略定位的水平和垂直误差分别达到优于 20 厘米和 40 厘米,成为第一个在标称条件下在全球大部分地区每周7天每天24小时( 24/7) 免费提供这种精度的卫星导航星座。这意味着,使用合适的接收器,您可以使用伽利略卫星精确定位您所在的位置,伽利略卫星位于地球表面以上23000公里处,而定位精度在A4纸的宽度范围内。

伽利略搜救


第三件事情是拯救生命,一旦有事伽利略会出手相救

伽利略的主要目的是提供卓越的导航服务,但您知道它也有助于协助救援行动和挽救生命吗?在大多数欧盟国家,当人们用手机拨打 112 时,伽利略会自动激活,并且通过eCall,它还有助于在整个欧洲大陆找到涉及车祸的人。此外,伽利略卫星可以从船舶、飞机上或人员携带的紧急信标接收信号,并将警报和精确位置转发给国家救援中心。根据最新的绩效数据,2022 年伽利略在欧盟领土内帮助了大约 1400 人。

伽利略的独特之处之一是其创新的返回链路:在遇险人员启动紧急信标后的几分钟内,伽利略会通知他们信号已收到,从而在等待救援时提高他们的士气。伽利略并没有停滞不前:为了提供更多挽救生命的支持,一项新服务将很快允许国家民防当局在紧急情况下能够精确地向相关人员口发出警报并发出指示。该服务将使用返回链路功能,该功能可以到达任何能够处理伽利略信号的智能手机,无论移动网络如何,包括在移动信号较差或没有移动信号的农村地区。

第四件事情是支持航空:从起飞到降落

伽利略最近升级正在改变全球航空的游戏规则。该系统现在非常可靠,可以用于民航安全运营。欧洲的卫星导航系统可以在飞行的非关键阶段与GPS一起使用,包括起飞、降落和途中的部分。此外,在这次增强之后,伽利略已经准备好支持欧洲基于卫星的增强系统EGNOS的新版本,该系统可以指导最终进近和着陆等关键阶段。

伽利略支持航空运作

第五件事情是专门设置电文,缩短首次定位时间

伽利略支持汽车导航定位


当您在智能手机上打开地图应用程序时,接收器可能需要几秒钟才能获得足够的卫星信号来计算您的位置。去年对伽利略导航电文的升级通过减少接收器生成第一个位置定位所需的信息量,将所谓的“首次定位时间”缩短了一半。该消息现在包括额外的冗余,便于恢复丢失的数据(例如,被高楼挡住)。在应急响应中,缩短“首次修复时间”尤为重要。

 第六件事情是超精密原子钟

无源氢激射器原子钟


伽利略在自己的时间上运行:伽利略系统时间(GST),由位于意大利Fucino和德国Oberpfaffenhofen的伽利略精确计时设施的一组精确到纳秒(十亿分之一秒)的超精密原子钟保持。每颗伽利略卫星上的四个原子钟虽然也非常精确,但由于它们的物理特性、辐射、热不规则性和太空挑战固有的其他因素,往往会漂移。这就是为什么每 100 分钟飞行时钟就需要与 GST 同步的原因。卫星导航需要这种级别的计时精度,其中时间等于距离,位置是根据信号从卫星传播到地面接收器所需的时间计算的。如果这些时钟只差一秒钟,就会出现定位错误,您的智能手机可能会将您置于月球上!


第七件事情是伽利略第二代:希望为最好的系统,甚至更好

伽利略第二代


近三十年来,受到先驱GPS的启发,欧洲自己认为,开始创建世界上第三个也是最好的卫星导航系统。在过去几十年中伽利略的成功之后,该系统正在为充满创新技术的全新一代做准备。欧空局和欧洲工业界正在开发具有全数字导航有效载荷、电力推进、更强大的天线以及更多甚至更好的原子钟的卫星。伽利略第二代将提供前所未有的精度、稳健性和灵活性,并提供新的和改进的服务,与伽利略第一代和其他卫星导航系统完全兼容,以获得最佳效果。


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