欧洲伽利略卫星导航系统进展

兼 容 ， 从 而 摆 脱 对 GPS 系 统 的
依赖， 打破美国对全球卫星导航
定位产业的垄断。 在使欧洲获得
工业和商业效益的同时， 它将为
建立欧洲共同安全防务体系提供
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基础条件。
1 伽利略计划概况
利用 “国际移动卫星” 3 发 展的 “欧洲地球静止卫星导航重 叠服务” （EGNOS）， 能 够 为 欧 洲 用 户 提 供 辅 助 测 距 、 GPS 和 GLONASS 系 统 广 域 差 分 信 息 以
伽利略系统运行能力的采购 分为 6 份合同： 系统支持、 地面 任务段、 地面控制段、 空间段、 发射服务及运营。 欧空局代表欧 盟 委 员 会 从 2008 年 7 月 开 始 采 购工作， 在广泛的对话之后， 初 步入选公司被邀请提交最佳和最 终报价。 所有的合同都依据 “最 合算” 原则授出。 表 1 中列出了 承包 6 份合同的候选承包商。
1.3 组织管理体制变化 最初， 伽利略计划采用公私 合 营 体 制 即 PPP （ Public -private-partnership） 运 行 管 理 模 式， 政府部门与私人参与者将以 特许权协议为基础进行合作。 与 以往私人企业参与公共基础设施 建设的方式不同， 政府与私营部 门的合作始于项目的确认和可行 性研究阶段， 并贯穿于项目的全 过程， 双方共同对项目的整个周 期负责。 其目的是使项目风险在 公共部门和私营部门之间形成一 个合理的分配， 同时让私有产业 部门根据项目市场的大小来确定 未来的利润流。 为 了 与 PPP 模 式 相 适 应 ， 欧 盟 于 2002 年 5 月 成 立 了 伽 利 略 联 合 执 行 体 （GJU） ， 作 为 伽 利略计划开发和部署阶段的项目 管理机构。 GJU 主要负责伽利略 系统空间段和地面段在研发阶段 的实施， 并为该阶段提供其所能 支配的资金。 根据欧空局与 GJU 达成的协议， 按规定的程序以及 非歧视性、 透明性和任务公平 分配的原则对伽利略计划进行 管 理 。 GJU 的 机 构 设 置 包 括 管 理董事会、 执行委员会、 主任 及 业 务 部 。 GJU 管 理 董 事 会 的 成员由创始成员 （欧盟和欧空 局）、 欧洲投资银行、 私营企业 及第三国组成。 欧盟和欧空局 是主要的资金来源， 在董事会 中 各 拥 有 40％ 表 决 权 。 任 何 新 成员的加入， 包括第三国成员 的加入均应提交欧盟理事会获得 批准， 由管理董事会表决
·2011 ～2014 年 为 全 面 部 署 阶段， 包括制造和发射正式运行 的卫星， 建成整个地面基础设施；
·2014 年之后为开发利用阶 段， 提供运营服务， 按计划更新 卫星并进行系统维护等。
目前， 伽利略计划正处于在 轨验证阶段的关键时期， 继发射 2 颗 GIOVE 试 验 卫 星 之 后 ， 2011 年 将 发 射 4 颗 在 轨 验 证 （IOV） 卫星。
2010 年 1 月 7 日 ， 欧 盟 委 员会宣布， 授出 6 份中的 3 份伽 利略系统初始运行能力采购合 同。 系统支持合同授 予 泰 雷 兹·
阿莱尼亚空间公司意大利公司； 前 14 颗 伽 利 略 卫 星 的 建 造 合 同 授 予 德 国 OHB 系 统 公 司 ； 发 射 服务合同授予法国阿里安公司。 这意味着被屡次推迟的伽利略卫 星 导 航 系 统 将 在 2014 年 完 成 初 步部署并具备初始运行能力。
Aug. 2011 Aerospace China
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到实现运营的 4 个发展阶段如 下：
·2002～2005 年为定义阶段， 论证计划的必要性、 可行性及具 体实施措施；
·2005 ～2011 年 为 在 轨 验 证 阶段， 其任务是成功研制、 实施 和验证伽利略空间段及地面段设 施， 进行系统在轨验证；
进 展
提供全天候、 全天 时、 高精度的三维 位置、 速度和时间
□
信息。 伽利略卫星
（上
徐
导航系统是欧洲正 在实施的一项重大
）
菁 民用航天项目， 于
20 世 纪 90 年 代 由
欧盟委员会和欧空局共同发起，
其目标是建成欧洲自主的民用全
球卫星导航系统， 并与美国 GPS
和俄罗斯 GLONASS 导航系统相
伽利略计划在研发阶段由欧 盟委员会和欧空局共同负责， 欧 盟委员会负责政治领域和高层次
的任务需求， 包括对系统总体结 构、 经济收益和用户需求的研 究。 欧空局负责空间段及相关地 面段的建造、 发展和在轨验证。 在建立伽利略系统问题上， 欧洲 内部从意见分歧到最终统一， 这 足以表明尽管欧洲国家各有各的 考虑， 但面对美国的霸权， 其他 矛盾都可以暂退其后。 欧洲人已 经达成共识： 对欧洲的安全性起 关键作用的卫星导航系统， 如果 不受欧洲控制， 欧洲的主权和安 全就存在严重问题。
发射服务 法国阿里安公司
运营 英国国际移动卫星公司； 德国航空航天中心和电信空间 （Telespazio） 公司
反 对 ， 以 26∶1 的 法 定 多 数 批 准 继续推进伽利略计划， 并同意尽 可能采用 “公平竞争” 原则采购 后续部署的 26 颗卫星。
截 至 2007 年 底 ， 伽 利 略 计 划已经在研发和在轨验证阶段投 入 15 亿欧 元 ， 加 上 欧 盟 已 批 准 的两笔共 34 亿 欧 元 的 投 资 ， 预 计 到 2014 年 建 成 伽 利 略 全 球 导 航卫星系 统 总 共 需 耗 资 49 亿 欧 元。 然而， 由于伽利略系统进展 相当缓慢， 因此在欧盟委员会公 布的最新报告中称， 该计划还将 需要 15～17 亿欧元的额 外 投 入 。 该报告还认为， 伽利略计划不仅 在长期内难以盈利， 还要承受每 年 7.5 亿欧元的损失， 预计在未 来 20 年 内 该 计 划 相 关 的 研 制 、 建设及运营费用总额将超过 200 亿欧元。
欧
2011 年 10 月 ，
洲 伽
欧洲将在法属圭亚 那用联盟号火箭首 次发射正式运行的
利 略
伽利略卫星， 伽利 略卫星导航系统进 入全面部署阶段。
卫 星
全球卫星导航 系统 （GNSS） 是 一 种天基无线电导航
导 航
定位与时间传递系 统， 包括卫星星座、 地面系统及用户终
系 统
端设备等三大部分， 可为地球表面和近 地空间的广大用户
图 2 欧洲全球导航卫星系统监管局的组织结构
（75％） 同 意 后 ， 经 GJU 上 报 欧 盟委员会， 欧盟委员会向欧盟理 事会报告新成员的加入。
但是， 事实上， 私营企业与 政 府 部 门 无 法 在 PPP 模 式 上 达 成一致。 欧盟交通运输委员会承 认 ， 没 有 能 力 真 正 建 立 起 PPP 模式， 并认为伽利略计划应该以 政府完全投资的形式实现。 而 GJU 也 于 2006 年 12 月 31 日 解 散， 其所有职责移交给了欧洲全 球导航卫星系统监管局 （GSA）。 PPP 模式的最终失败由几方面的 原因造成， 比如在私营公司根 据其预算决定其投资数量方面 缺乏明确的商业案例； 没有一 个强有力的权力机构管理伽利略 计划等等。
表 1 伽利略 6 份合同的候选承包商
承包项目
候选承包商
系统支持 泰雷兹·阿莱尼亚空间公司意大利公司； 荷兰 Logica 公司
地面任务段 泰雷兹·阿莱尼亚空间公司法国公司； 英国 Logica 公司
地面控制段 阿斯特里姆公司英国公司； 洛马公司英国公司
空间段 阿斯特里姆公司德国公司； 德国 OHB 系统公司
目前， 欧盟委员会已经能够 更好地规划伽利略系统提供不同 服务的时间， 其中公开服务、 公 共特许服务和搜救服务最早将从 2014 年 开 始 提 供 ， 生 命 安 全 服
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中国航天 2011 年第 8 期
务 和 商 业 服 务 将 从 2014 年 开 始 测试， 并在伽利略系统星座拥有 30 颗 卫 星 并 具 备 全 面 运 行 能 力 时提供。
在 PPP 模 式 失 败 之 后 ， 欧 盟交通运输委员会的成员对建立 怎样的投资模式存在分歧， 大部 分国家倾向于通过欧盟预算来支 持伽利略计划， 因为他们认为欧 盟委员会将更加高效地管理伽利 略计划； 而德国则希望以后的投 资应遵循 “公平返还” 原则， 因 此倾向于通过欧空局来投资伽利 略计划。 在 2007 年 12 月交通运 输委员会会议期间， 德国最终同 意完全通过欧盟预算进行投资， 这意味着只要欧盟提供资金， 就 拥有伽利略计划的全部管理权， 欧盟委员会成为伽利略计划的合 同授权机构， 而欧空局则成为采
图 1 伽利略卫星导航系统构成图
及 完 好 性 信 息 服 务 。 EGNOS 设 计服务期限为 15 年， 已在 2004 年进入试运行阶段并初步提供商 业应用。 但是， 自 20 世纪 90 年 代以来， 卫星导航技术的应用已 经遍及陆地、 海洋、 航空和航天 等各类军事和民用领域， 卫星导 航已初步形成一个跨学科、 跨行 业的综合性、 国际性高新基础产 业。 欧洲各国从政治、 军事、 经 济和技术等方面的发展战略考 虑， 必须拥有自己独立的卫星导 航 系 统 。 经 过 多 次 商 讨 ， 1999 年 2 月 10 日 ， 欧 盟 在 《 伽 利 略— ——欧洲参与新一代卫星导航 服务》 的报告中， 首次提出比较 可行的欧洲全球卫星导航定位系 统计划— ——伽利略计划。 2002 年 3 月 26 日， 在布鲁塞尔召开的欧 盟交通部长会议上， 表决通过为 该 项 目 划 拨 4.5 亿 欧 元 研 究 经 费， 标志着伽利略计划正式启动。
泰 雷 兹·阿 莱 尼 亚 空 间 公 司 获 得 的 系 统 支 持 合 同 价 值 8500 万 欧 元 ， 合 同 时 间 从 2010 年 持 续 到 2014 年 ， 包 括 支 持 欧 空 局 整合和校验伽利略系统的工业服 务。 OHB 公司赢得了 14 颗卫星 的 首 份 订 单 ， 合 同 价 值 5.66 亿 欧 元 ， 首 颗 卫 星 将 在 2012 年 7 月交付， 之后每隔 1 个半月交付 一颗卫星， 最后一颗卫星计划在 2014 年 3 月 交 付 ； 剩 下 的 卫 星 将按照后续的工作订单采购， 后 续 合 同 授 予 OHB 公 司 还 是 阿 斯 特里姆公司将取决于谁能提供最 有利的报价。 阿里安公司赢得的 合 同 价 值 3.97 亿 欧 元 ， 包 括 5 枚联盟号火箭的发射， 每次火箭 发射将携带 2 颗卫星， 首次发射 计划在 2012 年 10 月进行， 之后 将 每 年 进 行 4～5 次 发 射 。 2011 年 6 月， 欧盟授出了地面段的两 份合同。