“伽利略”系统故障事件分析
高等教育：伽利略相对性原理__经典力学的时空观
同时的绝对性。
经典力学时空观
（2）时间间隔的测量是绝对的
在同一参照系中，两个事件先后发生，其间隔为
t t2 t1 据伽利略变换，t t在另一参照系中，
t t2 t1 t
在其他惯性系中，两个事件的时间间隔不变。
时间间隔的绝对性。 （3）长度测量的绝对性
两个参考系（约定系统）
y S y S (x, y, z,t)
u
(x, y, z,t)
r r P
x
O O
x
如图，S，S'相应坐
标轴保持平行，X，X' 轴重合， S' 相对 S 以 速度 u 沿轴作匀速直 线运动。
O,O 重合时，t t 0 计时开始。
伽利略相对性原理
l x2 x1 x2 x l
长度测量是绝对的。
伽利略相对性原理
变换分量式
正变换 S S
x x ut y y z z
t t
逆变换 S S
x x ut y y z z t t
y S yS
uP
Z
out
Z
xo
x
x
速度变换
v dr v ddrt
dt
伽利略相对性原理
加速度变换
正
vx vx u vy vy
ax
ax
du dt
ay a y
vz vz
az az
ax a x
u c ay a y
az az
逆
vx vx u vy vy
ax
ax
欧洲伽利略卫星导航系统进展中
欧洲伽利略卫星导航系统进展中徐芏月2伽利略系统进展2.1空间段2.1.1伽利略卫星星座伽利略卫星星座由30颗卫星组成（见图3）。
这些卫星均匀分布在3个中高度地球轨道上，其星座构形为Walker27/3/1，并有3颗在轨备份星。
卫星轨道高度为23616km,轨道倾角为560,设计寿命20年。
伽利略卫星(见图4）的尺寸为2，7m xl.2m xl.lm,太阳电池翼展开跨度13m, 发射质量700kg，功率1.6kW，主要有效载荷包括质量为130kg、功率为900W的导航载荷和质量为15kg、功率为50W的搜救转发器。
伽利略卫星发送连续的测距码和导航数据，即使在恶劣情况下，时钟坐标和导航数据每lOOmin上行注入一次，完好性数据每秒钟上行注入一次。
伽利略卫星提供10个右圆极化的导航信号和1个搜救信号。
依据国际电联的规定：导航信号分别在分配的无线电导航卫星系统频段1164~1215MHz、 1260—1300MHz和1559—1591MHz 内发射：搜救信号将在一个紧急服务预留频段( 1544—1545MHz)内广播。
系统采用码分多址( CDMA)扩频技术，各卫星以相同的频率发射信号。
伽利略卫星射频信号的调制除了采用传统的BPSK调刮技术外，还采用一种新的调制技术——二元补偿载波BOC调制。
与BPSK相比，这种调制方式具有较好的抗多路径效应、降低码噪声和易于信号跟踪等优点，将成为未来卫星导航与通信系统信号的有效调制手段。
2.1.2伽利略卫星有效载荷(1)导航有效载荷导航有效载荷主要包括：①授时系统：②信号产生子系统，对载波频率进行格式化、编码和调制；③无线电频率子系统，放大调制载波；④天线子系统，向用户发送导航信号；⑤C频段数据接收系统，负责接收导航电文和完好性数据。
其中，授时系统由星载原子钟以及相对应的功分器、功率合成器、频率分配网络、二次电源模块和锁相环( PLL)电路等部件构成。
星载原子钟是卫星授时系统的核心，包括2台铷钟和2台氢脉泽钟。
曾经的航天故障改写了工业史
说起焊接，你第一时间想到的一定是火花四溅的场景，通过加温或加压破坏金属原先的原子键，冷却后再形成新的原子键，从而实现两种金属材料的连接，这是最常见的焊接方法。
但是这种方法不仅比较危险，焊接过程中产生的辐射、烟尘对人体和环境很不友好，焊接后的材料还会出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷，使材料寿命缩短。
长久以来，人们想了很多方法去克服这些缺陷，包括在焊接池中充入惰性气体、用聚焦的激光束作为热源轰击焊件等，但这些方法都无法避开所有的问题。
直到近年来，一种新型焊接技术——摩擦焊的兴起才最终解决了以上问题，而这种技术的出现，也许要归功于航天历史中的一次故障。
多灾多难的“伽利略号”“伽利略号”是美国宇航局制造的木星探测飞船，它的工作使人类获得了木星大气层的第一手资料，大大增进了人们对木星的了解，可算是美国宇航局发射的最成功的探测器之一。
可是，“伽利略号”从诞生到“退休”，曾经历过各种各样的磨难，包括技术、资金和舆论等各方面的压力接踵而来，甚至一度有项目流产的风险。
1989年，“伽利略号”好不容易发射了，却又发生了一个意想不到的故障让“伽利略号”差点没能完成任务。
1991年，“伽利略号”完成了向金星借力进行第一次加速的过程，在返回地球第二次借力的途中，科研人员发出了展开高增益天线的指令，这个天线使探测器能在遥远的木星将数据传回地球。
为了避免天线在太阳照射下损坏，飞船发射时天线像雨伞一样处于收拢的状态，等收到指令时才展开，完全展开之后会给地面发送一个确认信号，可科学家们一直没能等到这个信号。
为了弄清楚远方的“伽利略号”到底发生了什么，科学家们利用“伽利略号”传回来的飞行姿态等有限数据，在地球上使用复制品进行分析和模拟。
排除掉种种可能性后，科学家们最后发现，天线未能完全伸展到位，是因为有三根杆粘在了一起，这让天线看起来就像一把不能完全展开的坏雨伞。
科学家使用了好几种方法试图让天线分开。
第一招是热胀冷缩，他们通过远程指令让探测器进行旋转，先让天线长时间面向太阳暴晒，再将它置于防护罩的阴影中，让它冷却，希望温度差所产生的应力可以让天线分离，但没能奏效。
关于伽利略卫星导航系统“7·10”重大事故的几点思考
中因测馆
１０ Ａｕｇｕｓｔ ２０１９
都出现了步调一致的“掉线”，如果是卫星自身 的问题，一般不会多颗星同时出现故障，并且故 障发生时间完全一致，因此可以判断问题出在地 面系统。
其次，从７月１０日一１１日的时断时续的故障现 象来看，地面上行系统应当是正常的，且从伽利 略全球设施的分布上，可以看出其上行系统 （ＵＬＳ）在全球地域范围内具备充足的上行能 力。
本次事故虽然故障点蹊跷且影响广泛，但实 际在用户端的感受并不明显，这应该感谢多卫星
关注Ｆｏｃｕｓ
导航系统大家庭的和谐兼容。目前在轨全球 导航卫星已经超过１００颗，在全球任一地点 的开阔区域，随时都可以接收近４０颗来自 四大导航系统的卫星，即便以对于卫星信号 质量要求极为严格的测绘仪器设备，也只需 要从中选择２０颗卫星即可以做出优异的表 现。伽利略系统由于进入工业界视野比较 晚，且在２０１７年出现过星钟的大范围故障， 因此在各厂家设备选星策略中，其优先级是 比较低的。据笔者就此次伽利略系统事故采 访国内的各大高精度设备厂家，他们均表示 伽利略系统失守对应用的影响微乎其微。与 此同时，厂家也纷纷表示，由于ＧＰｓ系统目 前在选星策略中最高，如果ＧＰＳ系统出现类 似的问题，则很多场景下（有高墙遮挡等） 测绘工作将无法开展。
根据微信公众号“监测评估中心”提供的 信息，２０１９年７月１０日１４时（ＵＴＣ时间，下 同），伽利略系统出现断续的异常现象，其卫 星导航信号的广播星历没有得到连续更新。 ７Ｎ １１日凌晨ｌ点，隶属欧空局的欧洲卫星导航 服务中心发布用户提醒（Ｎｏｔｉｃｅ Ａｄｖｉｓｏｒｙ ｔｏ Ｇａｌｉｌｅｏ Ｕｓｅｒｓ，ＮＡＧＵ．２０１９０２５），向用户通知 伽利略系统服务出现恶化，该故障影响的范围 是所有的伽利略系统在轨的２２颗卫星。７月 １３日，欧洲卫星导航服务中Байду номын сангаас再次发布用户提 醒（ＮＡＧＵ．２０１９０２６），宣布从７月１２日１时５０分 起，伽利略系统的服务中断。漫长的数日之 后，同样是“监测评估中心”带来了新的消 息，７月１６日１９时，伽利略系统状态恢复，初 步判断运行状态正常。７Ｎ １８日，欧洲卫星导 航服务中心第三次发布用户提醒
伽利略事件分解
伽利略1632年因出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(以下简称《对话),宣传和捍卫哥白尼学说而被罗马宗教法庭审判,并判处终身监禁,这是众所周知的事件。
此“伽利略事件”一方面作为宗教压制科学的证据,凸显了宗教与科学的对立冲突;另一方面,伽利略也由此成为与宗教作“斗争”的勇士而备受赞扬。
有学者认为:伽利略是“将科学与宗教脱离和分裂的思想界中去成为领袖人物”。
这个观点正确吗?历史上的伽利略究竟是怎样理解科学与宗教的关系呢?本文从伽利略的科学思想和宗教信仰两个侧面及信仰与理性的关系来尝试展现历史上真实的伽利略。
伽利略的科学与宗教信仰会的分支机构所赞同,但最终还是遭到了宗教裁判所的强烈反对。
5圣经6的确反复提到地球是宇宙的中心并且是静止的,而太阳围绕着它在运动,哥白尼学说则否认了地球为中心且非静止,拥护这个说法的伽利略被认为是背弃了5圣经6的真理。
对此,伽利略写道:/非常虔诚地说,非常谨慎地断定,5圣经6绝不可能说假话0〔12〕。
但是,作为上帝创造物的5自然之书6之结果,伽利略认为它和5圣经6不可能相互冲突,他主张不要把5圣经6提及的地球静止而太阳运动当作可按字面理解的真理,而要当作隐喻性的说法〔12〕134。
既然人们公认两种真理等价,则如果作为理性认识的物理学的理论是正确的,所得的结果必定由正确的认识圣经而得到印证。
信仰不应是盲目的,而应借助理性,借助理性达到对上帝智慧的理解和判断。
因此,作为理性结果的科学应该在其自身领域内不受非理性神学权威的干扰,特别是就此做出裁决。
伽利略在此处隐含了对5自然之书6信仰效力的推崇,这不应看作是对宗教信仰的背叛,而是某种更加深沉、理性信仰的证据。
(4)从科学的观察活动来看伽利略的宗教信仰当伽利略用望远镜观测天空时,他接二连三地发现木卫星,银河的星体性质,金星的各相,土星和土/卫0的奇怪形状,太阳黑点,月亮山,和天上的其他奇观。
他说:/我用我的-镜片.观察了天体;这些天体大得不得了,因此我非常感谢上帝,由于他的垂爱,使我成为观察如此值得赞叹而为过去一向不知的事物的第一人0。
物理实验技术使用中的系统故障分析
物理实验技术使用中的系统故障分析一、引言物理实验技术在科学研究和工程实践中扮演着重要角色。
然而，即使是最精心设计的实验设备，也会存在系统故障的可能性。
系统故障会导致数据失真、实验不可靠以及时间和资源的浪费。
因此，分析和解决系统故障是物理实验技术使用的关键之一。
二、常见系统故障1. 传感器故障传感器是物理实验中检测和测量各种物理量的关键组成部分。
然而，传感器可能因为老化、损坏、错误校准等原因出现故障。
例如，在光学实验中，光电二极管可能出现曝光不均匀、灵敏度下降等问题，导致实验数据的失真。
识别传感器故障的关键是进行系统检查、校准和定期维护。
2. 电源问题电源是实验仪器正常运行的基础。
如果电源电压不稳定、电流过载或电源噪声较大，会导致实验数据的不准确和仪器损坏的风险。
因此，使用稳定可靠的电源是确保实验技术使用的重要环节。
3. 数据采集和处理错误数据采集和处理是物理实验技术中十分重要的环节。
可能出现的故障包括数据传输错误、仪器与计算机连接问题、软件程序崩溃等。
这些故障会导致数据的缺失或变形，从而影响实验结果的可靠性。
因此，确保数据采集和处理设备的稳定性和可靠性是解决故障的重点。
4. 仪器校准问题仪器校准是保证实验精度和可靠性的关键环节。
如果使用的仪器未进行定期校准，或者校准不准确，将会产生系统误差，进而导致实验结果与真实值之间存在差距。
因此，定期检验和校准仪器是解决故障的关键步骤。
三、系统故障分析方法1. 观察现象当系统故障发生时，首先需要仔细观察现象。
例如，传感器是否显示异常数值、仪器是否发出异常声音或热量、数据是否显示不规律等等。
通过观察现象可以初步判断故障出现的位置和影响。
2. 数据对比和分析在实验技术使用过程中，通常会有对照组或对照数据。
将正常数据与故障数据进行对比和分析，可以更容易地找到故障点。
例如，通过与先前实验结果对比，可以发现数据出现了异常变化，从而确定故障点。
3. 模拟重现有时候，故障现象是偶然出现的，无法在实验过程中观察到。
伽利略相对性原理的内容与弊端
设惯性系S静止，其时空坐标为t、x、y、z，另一惯性系S的时空坐标为t、x、y、z。S系的x轴与k系的x轴重合，y、z轴分别与y、z轴平行。S系以速度v沿x轴相对于k系作匀速直线运动。在S系原点与k系原点重合的一瞬间，校准分别静止于两个坐标系的钟，使t=t=0,于是，得到伽利略坐标变换式[4]:
论述其在近代物理学史上不可替代的重要作用。
1 伽利略相对性原理的创立过程
1.1 伽利略相对性原理的创立背景
欧洲中世纪经过神学改装了的亚里士多德的自然观占有绝对的政治地位，它成为封建神权统治者统治民众思想的工具。亚里士多德认为，地球和地上所有物体都是由四种元素组成的，它们分别是气、火、水、土。其中火和气形成向上流动的轻物，水和土形成了向下掉落的重物。而一种叫做以太的物质组成了天体。由于受到封建神权的思想统治，没有人敢质疑亚里士多德模式的地心体系。因此，天文学上的行星运动问题，就成为了科学摆脱神学而独立形成新的科学体系的关键。也是正确描述运动现象和建立正确的物理理论所必须要解决的问题。托勒密认为地球是静止不动的。他是这样解释的:如果地球不是静止的，它如何能保持地上的物体停留在地面上而不运动呢?地上的物体并没有都固定在地面上，亚里士多德说过，任何重物必然保持不动。如果地球是运动的，那地面上物体岂不是会滑动吗?既然看不到地面上的物体滑动，那就只能说明地球是静止不动的。
伽利略变换关系牛顿力学相性原理遇到的的困难x
15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难
物理学教程 （第二版）
伽利略速度变换
ux u x v u u v uy u y u u z z
加速度变换
ax a x ay a y a a z z
a a
两个参考系对称性
F ma'
F ma
对于任何惯性参照系 , 牛顿力学的规律都具有相 同的形式 . 这就是经典(牛顿)力学的相对性原理 . 在宏观、低速的范围内，是与实验结果相一致的 .
第十五章 狭义 相对论
15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难
物理学教程 （第二版）
15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难
物理学教程 （第二版）
“相对论的 兴起是由于实际
需要，是由于旧
理论中的矛盾非
ห้องสมุดไป่ตู้
常严重和深刻，
而看来旧理论对 这些矛盾已经没 法避免了。” ——爱因斯坦
第十五章 狭义 相对论
15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难
物理学教程 （第二版）
15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难
物理学教程 （第二版）
伽利略坐标变换
x x vt y y 正变换 z z t t x x vt y y 逆变换 z z t t
s y s' y '
c
d
d t1 c
v cv
d t2 cv
t1 t 2
结果:观察者先看到投出后的球,后看到投出前的球?
第十五章 狭义 相对论
东野圭吾 伽利略探案事件簿
“科学虽然看似是冰冷的、没有感情的，但人们追求科学、探索未知的热情 却是炽热的。”在这本小说中，东野圭吾通过主人公汤川学的视角，让我们看到 了科学与人性的交织。汤川学作为一名物理学家，他的思维方式独特且冷静，而 这种独特的思维方式也正是他解决复杂案件的关键。
“人之所以为人，正是因为心中有着无法抹去的情感。”在书中，东野圭吾 通过描绘人物之间的情感纠葛，展现了人性的复杂与美好。不论是亲情、友情还 是爱情，这些情感都成为了推动故事发展的重要动力。
目录中的标题还具有隐喻和象征的特点。例如，“阴影下的真相”、“破镜 重圆”等章节的标题都暗示了故事情节的发展和转折。这些隐喻和象征使得目录 更加生动有趣，也增加了故事的悬念和神秘感。
从细节上看，目录中的每个标题都经过了精心设计，力求与故事情节相呼应。 例如，“旋转的迷宫”这一章节，既暗示了案件的复杂程度，也隐喻了主人公在 破案过程中所面临的困境和挑战。这种细节处理使得目录不再是简单的标题罗列， 而是成为故事情节的重要组成部分。
《东野圭吾：伽利略探案事件簿12》是一部非常值得一读的推理小说。如果大家喜欢推理小说或 者对科学界的黑幕感兴趣，那么这本书一定不容错过。
精彩摘录
《东野圭吾：伽利略探案事件簿12》精彩摘录
“人生如同故事，重要的并不在于有多长，而在于内容有多精彩。” —— 东野圭吾
伽利略系列作为东野圭吾的代表作之一，以其独特的推理风格和深入人心的 人物描绘赢得了广大读者的喜爱。在《伽利略探案事件簿12》中，东野圭吾再次 展示了他的才华，通过精彩的摘录，让我们一同感受这本书的魅力。
《东野圭吾：伽利略探案事件簿12》的目录分析显示了作者的巧妙构思和精 心安排。通过深入探讨目录的结构、功能、隐喻和细节处理等方面，我们可以更 好地理解这本书的魅力和价值。
出啥事了？“伽利略”卫星导航系统事故简析
出啥事了？“伽利略”卫星导航系统事故简析来源：星际智汇作者：王聪“2019年7月13日～18日，欧洲“伽利略”全球卫星导航系统发生大面积信号异常状况——在轨工作的24颗卫星均处于不可用或测试状态，系统随即陷入瘫痪，服务一度中断达117个小时。
此次事故是近年来“伽利略”系统出现的又一起重大运行故障，不仅将打乱该系统正常部署运行步伐，也为未来伽利略导航服务应用的推广蒙上阴影。
”一、伽利略系统概况“伽利略”系统是欧盟自主研发的导航卫星系统，与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、中国“北斗”形成四大全球导航卫星系统。
该系统由导航星座和地面运控系统共同构成，由欧洲导航局（GSA）负责星座状态监控与管理。
欧洲“伽利略”全球卫星导航系统该系统星座计划包括30颗卫星，其中24颗正常工作，6颗在轨备份，全部卫星将于2020年完成部署，目前已经发射26颗卫星，正常在轨工作24颗。
“伽利略”地面运控系统由主控中心、地面控制段以及地面任务段组成。
其中主控中心是地面运控系统的核心设施，负责生成与维持系统时间、生成导航电文以及管理地面控制段和地面任务段，其在意大利福齐诺盆地和德国奥伯法芬霍芬地区分别设有1座控制站，两处站点互为备份；地面控制段负责对卫星及星座的管理；而地面任务段则负责与系统导航服务相关任务的控制。
二、故障情况简介此次“伽利略”系统服务中断异常其实在此前已有预警。
早在7月10日，国际GNSS监测评估系统就监测显示，“伽利略”系统曾出现持续3小时的导航信号异常，其中广播星历无法正常更新，全部卫星处于一种间断的非正常状态。
但导航接收机可利用短期内的老旧星历完成常规导航定位，因此此次异常状态仅对部分高精度导航应用造成了一定影响。
随后GSA在7月11日发布异常状态告警，称“伽利略”目前在轨卫星的信号均不能达到最低的导航性能要求，系统初始服务受到影响，且未给出明确的恢复时间。
然而，由于该异常状态迟迟未能解决且持续扩大，GSA在7月13日20时再次发布告警，宣布伽利略初始服务完全中断。
星钟之殇——“伽利略”系统与“印度区域导航卫星系统”都面临重大难题
早 期ｆ ｌ ＜ Ｊ Ｇａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ 试验 星 正式 退 役外 ，其余 ｌ ８ Ｎ 卫星
均作 为在轨运 行卫星 ，包括４ 颗 “ 伽利略 在轨验 证”
（ Ｇ ａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ Ｉ ＯＶ） 卫 星 和 １ ４ Ｎ “ 伽 利略 全运 行能 力”
星，ｌ 部 氯钟涉 及 ｌ 颗Ｇ ａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ Ｆ ＯＣ 卫星 ，【 夭 ］ 此 至少 有
Ｇａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ 卫 星 在 轨 状 态
注 ：截 至 ２ ｏ ｌ ７ ＃ － ３ 月３ １ 日
从 上述情 况判断 ，４ 颗 在轨Ｇ ａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ Ｉ Ｏ Ｖ卫星 中 ， 除ｌ 颗 因 电源 故 障停 止 工作外 ，另外３ 颗 卫星 中 ，２ 颗
Ｒ Ｎ Ｓ Ｓ 系统星钟故 障
的连续性 ；以 另一部铷钟 和 另～ ・ 部 氢钟作 为冷备份 ， 征丁 作钟 发生故障 后接替其 工作。
统 发生大规模 星上 原子 钟运 行故障 ，涉 及到 在轨 运 行
的２ 种 型号的 ５ 颗 卫星 和２ 种 类 型的９ 部星 载原 子钟 （ １ 部氢原子 钟被成功 启动 ，未统 计在 内）。 ２ ０ １ ６ 年ｌ ２ 月１ ５日 ，欧 盟 与 欧 洲 航 天 局 宣 布 Ｇａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ 卫星导航 系统 具 备初 始运 行能 力 ，开 始提 供
继 欧 洲 Ｇａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ 系统 星 钟爆 发 大 规 模 故 障 后 ，
２ ０ １ ７ 年１ 月３ ０ 日印度 空 间研 究组 织 （ Ｉ Ｓ ＲＯ）主 席基
卫星 装备 的２ 部氮 钟 全部 故障 ，１ 颗 卫星损 失 了ｌ 部 氢
钟 ；发生 钟 故障 ｆ ｌ ＜ ｊ ２ 颗Ｇ ａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ Ｆ ＯＣ 卫星 中 ，１ 颗 损 失 ＿ ｒ ２ 部铷钳・ ， 另一 一 颗 则为 １ 部铷 钟和 １ 部 氢钟 故障 。 日前 ，欧洲航 天局 和工业 界 已经取 得一致 意 见，认为 目前 在研 的Ｇ ａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ Ｆ ＯＣ 卫 星星上 铷钟需 要 待故障 原 因 查 明后 进 行技 术 修改 。 因此 ，初 步 决 定原 计 划 于 ２ ０ ｌ ７ 年８ 月进 行ｆ ｌ ４ Ｊ Ｇ ａ ｌ ｉ ｌ ｅ ｏ Ｆ ＯＣ 卫星 “ 一 箭四 星” 发
伽利略的困惑终获解决
伽利略的困惑终获解决作者：南方周末记者黄永明2014-02-28 08:26:33 来源：南方周末∙标签∙科学∙天文∙伽利略∙光学白纸黑字看起来很自然，黑纸白字就不那么舒服。
这背后的原理，科学家最近才搞清楚。
（南方周末资料图/图）四百年前伽利略发现，用肉眼看去，金星要比木星大8到10倍，但是如果在望远镜里看，木星则是金星的4倍大。
这一长期令人困惑的现象在最近的一篇论文中得到了合理的解释。
时装设计师知道一个人如果穿着浅色衣服会显胖，穿着深色衣服则会显瘦；日常经验中我们也知道，白纸黑字看起来会很自然，但如果是黑纸白字就不那么舒服了。
在实践中，这些都是人们的常识，但是这背后的原理，科学家直到最近才刚刚搞清楚。
纽约州立大学眼科学院的金斯·科瑞姆克（Jens Kremkow）及合作者在实验室中得到了一些新的发现来解释这些现象，他们的论文发表在2014年2月10日的《美国科学院院刊》（PNAS）上。
论文的审稿人、美国巴罗神经学研究所的史蒂芬·马可尼（Stephen Macknik）和苏珊娜·马丁内斯-康德（Susana Martinez-Conde）在一封电子邮件中告诉南方周末记者，他们细致地审读了这篇文章，得到的结论是，这篇文章“属于质量最高之列，对科学的冲击可能将是深远的”。
实际上，科瑞姆克等人解答的问题已经困扰科学家数百年之久，至少可以追溯到四百年前的伽利略。
问题的提出伽利略是17世纪的意大利天文学家，他广为人知的贡献是改进了从德国传入的望远镜，用它来观察天体。
伽利略用望远镜观察了月球表面，他研究过金星相位、太阳黑子，还发现了木星的四颗卫星。
但是，较少人知道，他在进行这些天文观测的过程中注意到了一个奇怪的现象，这一现象令他大惑不解。
他发现，用肉眼看去，金星要比木星大8到10倍，但是如果在望远镜里看，木星则是金星的四倍大。
伽利略确实注意到“遥远的天体在我们的眼中并不是简单直白的……而是被…辐射的花冠‟扩大了”。
伽利略系统瘫痪调查报告
伽利略系统瘫痪调查报告近年来，全球卫星导航系统在人们的生活和各个领域中发挥着越来越重要的作用。
然而，作为其中之一的伽利略系统，却遭遇了瘫痪的困境。
这一事件引起了广泛的关注和担忧，为了深入了解其原因和影响，我们进行了全面的调查。
一、伽利略系统简介伽利略系统是欧洲自主研发的全球卫星导航系统，旨在为全球用户提供高精度、高可靠性的定位、导航和授时服务。
它由卫星星座、地面控制设施和用户终端组成，与其他全球卫星导航系统如 GPS、北斗等相互补充，为人们的出行、物流、测绘等众多领域提供了重要的支持。
二、瘫痪事件经过在_____（具体时间），伽利略系统突然出现了故障，导致服务中断。
用户在使用相关设备时，无法获取准确的定位信息，导航功能失效，给交通运输、军事、通信等众多领域带来了严重的影响。
三、可能的原因分析1、卫星故障经过调查，发现部分卫星可能出现了硬件故障，导致其无法正常工作。
卫星在太空环境中运行，长期受到宇宙射线、温度变化等因素的影响，可能会导致电子元件老化、损坏，从而影响卫星的性能。
2、地面控制设施问题地面控制设施是对卫星进行监测、控制和管理的重要环节。
如果地面控制设施出现故障，如软件漏洞、通信中断等，就无法及时对卫星进行调整和维护，从而可能引发系统瘫痪。
3、外部干扰可能存在来自外部的电磁干扰、太阳活动等因素，影响了卫星信号的传输和接收，导致系统出现异常。
4、系统设计缺陷在系统设计之初，可能存在一些未被充分考虑的因素，如冗余设计不足、抗干扰能力不够等，使得系统在面临一些特殊情况时无法保持稳定运行。
四、瘫痪事件的影响1、交通运输领域飞机、船舶、汽车等交通工具的导航受到影响，可能导致航班延误、航线偏离、交通事故增加等问题，给人们的出行带来极大的不便和安全隐患。
2、军事应用军事行动中的定位、导航和精确打击等都依赖于卫星导航系统。
伽利略系统的瘫痪可能会影响军事作战的效能和精度，对国家安全构成威胁。
3、通信行业移动通信、广播电视等依赖卫星授时的行业也受到了波及，可能导致信号同步出现问题，影响通信质量和稳定性。
伽利略卫星观测磁异常及其解释
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球物理学源自进展 Ｖ ｏ．２ １ ５，ＮＯ． ４ Ａｕ ｇ． ２ ０ ０１
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焦立果 ， 匡伟 佳 ， 石庄 ． 利略 卫 星 观 测 磁 异 常 及 其解 释 ． 球 物 理 学 进 展 ，０ ０ ２ （ ） １ ５ ～ １７ ， ＯＩ１． ９９ ｊｉ ｎ 马 伽 地 ２ １ ，５ ４ ： ２９ ２ ２Ｄ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ｓ
２ ＮＡＳ Ｇｏ ． Ａ ｄｄａ ｄ Ｓｐａ ｅ Ｆｌｇ ｎ ｅ ｒ ｃ ｉ ｈｔＣｅ ｔ ｒ，Ｇｒ ｅ ｂ ｌ ，ＭＤ ０ ７ ｅ ｎ ｅｔ ２ ７ １，ＵＳ ） Ａ
Ａｂ ｔａｔ Ｇａｉ ｏ ｍｉｓｏ ａ ｕ ｅ ｉｎｆ ａ ｔｍａ ｎ ｔ ｎ ｍａｉｓｎ ａ ｏ ｒｂｇ ｅ ｔＪ ｖａ ｏ ｓ Ｔｈ ｕ ｈ ｔｅ ｒ ｓｒｃ ｌ ｅ ｓｉｎ ｍｅ ｓ ｒｄｓｇ ｉｃ ｎ ｇ ｅｉ ａ ｏ ｌ ｅｒｆ ｕ ｉｇ ｓ ｏ ｉｎｍｏ ｎ ． ｌ ｉ ｃ ｅ ｏ ｇ ｈ ｙ ａｅ
（ ． ｏ ｌｇ ｆ Ｅ ｒｈ Ｓ ｉｎ ｅ Ｇ ａ ｕ ｔ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ Ｃ ｉｅｅ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ Ｂｅ ｉｇ １ ０ ４ ， ｈ ｎ ； １ Ｃ ｌｅ ｅ ａ ｔ ｃ ｃ ， ｒ ｄ ａ ｅ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｈ ｎ ｓ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ， ｉ ｎ ０ ０ ９ Ｃ ｉ ａ ｏ ｅ ｔ ｊ
焦立果 ， 匡伟佳 ， 马石庄
（． １ 中科 院 研 究 生 院计 算 地 球 动 力学 实 验 室 ， 北京 １ ０ ４ ； ２美 国宇 航 局 Ｇｏ ｄｒ 间 飞 行 中心 ， ｅｎ ｅ ，ＭＤ ２７ １ ０ ０ ９ ． ｄ ａｄ空 Ｇｒｅ ｂｌ ｔ ０ ７ ）
2019年精选粤沪版初中物理八年级上[1 光世界巡行]课后练习[含答案解析]九十五
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2019年精选粤沪版初中物理八年级上[1 光世界巡行]课后练习[含答案解析]九十五第1题【单选题】炎热的夏天人们总喜欢在“树荫”下乘凉，这“树荫”形成的原因是( )A、光的直线传播B、光的反射C、光的折射D、光的色散【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列关于光的现象，说法正确的是( )A、太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的反射现象B、小明靠近平面镜的过程中，他在镜中所成的像逐渐变大C、人在岸边看到水中的“鱼”比实际位置浅D、太阳通过树中小孔所成的像是倒立、缩小的虚像【答案】：【解析】：第3题【单选题】下列的现象或应用中，能用光的直线传播解释的是( )A、插入水中的铅笔看起来被折断了B、自行车尾灯C、树荫下的圆形光斑D、水中的倒影【答案】：【解析】：第4题【单选题】如图所示，“影”是生活中常见的光现象，如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等，其中它们与物理知识对应关系正确的是( )A、手影﹣﹣﹣光的反射B、摄影﹣﹣﹣平面镜成像C、投影﹣﹣﹣凸透镜成像D、倒影﹣﹣﹣光的折射【答案】：【解析】：第5题【单选题】“西安年·最中国”，2019年春节假期，西安吸引了一千六百多万游客来体验最具中国传统意义的年味，民俗活动、美食小吃、文物古迹等被大家津津乐道，灯光夜景更是惊艳了世人.如图是春节期间大雁塔附近的夜景，游人纷纷举起手机拍下美景并发朋友圈分享。
人们用手机拍照，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是( )A、影像传感器上成的是正立的实像B、自拍时人要位于手机摄像头一倍焦距以内C、把照片发朋友圈分享给好友们看到，是依靠电流传递信息的D、玄奘法师雕像周围的光柱，说明光在同种均匀介质中沿直线传播【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图所示的光现象中，与小孔成像的原理相同的是( )A、茶杯在镜中的"倒影"B、看见不发光的物体C、池水变"浅"了D、激光引导掘进方向【答案】：【解析】：第7题【填空题】“正在发声的音叉放入盛水的水槽中，会看到“水花四溅”、“敲击大鼓，会发现放在鼓面上的豆子蹦起”、“将乒乓球靠到正在发声的音叉上，乒乓球被弹开”，这些现象都说明：一切发声体都在______.“凿壁借光”、“立竿见影”“小孔成像”等，从这些现象中可以发现光的传播特点是：在均匀介质中沿______.【答案】：【解析】：第8题【填空题】打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看到闪电，后听到雷声．这说明，光比声音传播的______．光______?（选填“可以”或者“不可以”）在真空中传播．光年是______单位．光从空气射入水中时，传播速度变______．萤火虫______（选填“是”或者“不是”）光源．A、快B、可以C、长度D、慢E、是【答案】：【解析】：第9题【填空题】如图甲某同学设计的针孔照相机。
2022年人教版八年级物理上册第4章《光现象》综合测试卷(河北省承德市兴隆县半壁山中学)
2022年人教版八年级物理上册第4章《光现象》综合测试卷（河北省承德市兴隆县半壁山中学）选择题如图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（? ）A. 雨后的彩虹B. 显微镜观察桌面C. 日晷指针的影子D. 水中的太阳【答案】D【解析】A．雨后的彩虹是光的色散现象，是由于光的折射形成的，故A不符合题意。
B．显微镜由两块凸透镜组成，用显微镜观察桌面是凸透镜成像，属于光的折射现象，故B不符合题意。
C影子是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意。
D．水面相当于平面镜，水中的太阳属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D符合题意为答案。
选择题关于光现象，下面说法正确的是（）A. 太阳光是由红、黄、蓝三种色光组成的B. 当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，不遵守光的反射定律C. 渔民叉鱼时，将鱼叉对准看到的“鱼”叉去可以叉到鱼D. 开凿大山隧道时，用激光引导掘进方向是运用光的直线传播道理【答案】D【解析】A．太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，七种色光混合而成的，故A错误。
B．当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，但仍遵守光的反射定律，故B错误。
C．渔民叉鱼时，由于光的折射，看到的“鱼”是鱼的虚像，比实际鱼的位置偏高，若将鱼叉对准看到的“鱼”叉去叉不到鱼，故C 错误。
D．光在同种均匀介质中沿直线传播，开凿大山隧道时，用激光引导掘进方向是运用光的直线传播道理，故D正确为答案。
选择题现在，一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙（俗称“玻璃幕墙”）。
这种外墙既能透射光线也能反射光线。
如图所示的4幅图中，能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径的是（? ）A. B. C. D.【答案】D【解析】太阳光通过玻璃幕墙进入室内，经过了两次折射。
第一次是从空气斜射入玻璃中，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射入空气中，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；故D正确为答案。
选择题下列现象与物理知识的关联，连线正确的是（? ）A. 把筷子斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了光的直线传播B. 岸边的树倒映在水中光的折射C. 黑板反光看不清楚光的漫反射D. 人能在镜中看见自己的像光的反射【答案】D【解析】A．把筷子斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了是光的折射现象，故A错误。
“伽利略”卫星突发电力故障
“伽利略”卫星突发电力故障
江山
【期刊名称】《太空探索》
【年(卷),期】2014(000)008
【摘要】欧洲政府官员称，欧洲“伽利略”卫星导航系统的4颗在轨卫星之一5月27日因突然断电而使其3个信道有两个停止发送信号，迫使地面团队在查找原因的同时让卫星转入安全模式，然后又将其关掉。
这些官员称，故障是在数秒钟内发生的，先是导致E1信号中断。
用于传输“伽利略”系统开放服务的该信号几乎马上就又恢复了，而就在此时，另两个信道的功率出现下降，且未再恢复。
【总页数】1页(P11-11)
【作者】江山
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.欧盟通过"伽利略"计划最终部署方案第2颗"伽利略"导航试验卫星升空
2.“伽利略”卫星导航系统首颗实验卫星发射升空
3.欧洲启动“伽利略”地面站首批“伽利略”卫星拟在2011年发射
4.（中国）伽利略卫星导航有限公司签署伽利略计划总承包协议
5.欧洲展示伽利略卫星导航系统的首颗卫星
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1 故障发生与发展过程
“伽利略”全球卫星导航系统由欧洲独立发展， 项目于 1998 年提出并全面启动论证活动。2016 年 12 月，“伽利略”系统投入初始运行，提供初始定位、 导航与授时（PNT）服务，提供 PNT 服务的卫星数 量为 11 颗。
自“伽利略”系统投入初始运行以来，随着发 射、部署卫星数量的增加，提供 PNT 服务的卫星数 量也在不断增加，系统运行与服务保持连续、稳定。
括三方面的内容： 1）因“伽利略”系统地面基础设施发生技术故障，
导致“伽利略”系统初始服务暂时中断。全部“伽利 略”卫星的导航电文于 2019 年 7 月 13 日 20：15 过期， 按“伽利略”系统服务定义文件，过期的“伽利略” 导航电文不可使用。
2）此次故障不影响用于为处于灾难环境下的人 员提供定位和帮助的搜索与救援服务（SAR）。
至 2019 年 5 月，提供 PNT 服务的卫星数量增加至 22 颗，服务覆盖、服务性能等得到明显提升。然而， 2019 年 7 月，“伽利略”系统服务先是发生整体性 的性能退化，随后 PNT 服务完全中断，至 2019 年 7 月 17 日（用户通告时间 7 月 18 日），“伽利略”系 统初始服务恢复，事件的发生发展过程如下。
节点 1： 2019 年 7 月 11 日 10：00 左右 [ 文中均采用世 界协调时（UTC）时间 ]，GNSS 系统监测评估中心
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Space International 国际太空·总第 488 期
在其微信公众号“监测评估中心”发布：“伽利略” 星历数据中断 3h，卫星工作状态、轨道、钟差和服 务性能等数据均出现中断。原因是广播星历没有更新。
从该监测结果看，与 GPS 系统相比，“伽利略” 系统在轨卫星状态并不稳定，存在大量未知状态。因此， 结合欧洲 GNSS 服务中心的用户通告与 iGMAS 监测 结果，尚不能单独使用“伽利略”系统提供 PNT 服务， 其服务的可用性和安全性仍存在较大问题。
2 故障原因
此次事件发生后，普遍推测故障原因是地面运
Space International 国际太空 · 2019·8
★热点追踪北京空间科技信息研究所）
在 2019 年 7 月 11 日以来的约一周时间内，欧洲“伽利略”（Galileo）全球卫星导航系统经历了从服务降级 到服务全面中断，再到服务恢复的过程。这是迄今为止，全球卫星导航领域发生的最重大的事件之一，引起了 各方的密切关注，此次事件对全球卫星导航领域的未来发展产生了重要影响。
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Space International 国际太空 · 2019·8
★热点追踪 Hot Spots
“伽利略”全球卫星导航系统
的 PNT 服务恢复正常。 当前状态： 从“ 伽 利 略” 系 统 服 务 于 2019 年 7 月 12 日
01：50 发 生 中 断， 至 2019 年 7 月 17 日 20：52 系 统 服 务 恢 复，“ 伽 利 略” 系 统 服 务 中 断 时 间 达 到 139h。虽然，欧洲 GNSS 服务中心已经发布了“伽 利略”系统服务恢复的用户通告。但从国际 GNSS 监 测评估系统（iGMAS）监测评估中心发布“伽利略” 系统卫星状态来看，虽然“伽利略”卫星已经重新开 始播发导航信号，但卫星仍处于不稳定的状态，这也 是欧洲 GNSS 服务中心在其 2019027 号用户通告中 特别说明系统服务具有潜在不稳定性的原因。
3）技术故障的原因正在确认，并正在实施服务 恢复行动，以保证尽快恢复正常服务和服务的安全。
节点 5： 2019 年 7 月 17 日，GNSS 系统监测评估中心发 布 题 为“‘ 伽 利 略’， 终 于 等 到 你” 的 消 息， 称： 2019 年 7 月 16 日 19：00，经过 117h10min 的等待，“伽 利略”系统终于恢复服务。目前已连续恢复 3h，各 项监测参数正常。 节点 6： 2019 年 7 月 18 日 08：20， 欧 洲 GNSS 服 务 中 心发布 2019 年第 27 号用户通告（2019027），通告 的主要内容如下。 通告类型：一般 通告主题：服务恢复（潜在不稳定性） 事件开始时间：2019-07-17 20:52 事件结束日期：直至发布新的用户通告 涉及卫星：全部 事件描述：服务恢复。在发布新的通告前，用 户服务不稳定。 此外，欧洲 GNSS 局于 2019 年 7 月 18 日发布 了“伽利略初始服务正在恢复”的报告，该报告宣布 将成立一个由欧洲 GNSS 局、工业界、欧洲航天局 （ESA）和欧盟委员会（EC）组成的专家小组，全 天候关注事件，实施并监测以尽快使“伽利略”系统
行控制系统出现了问题。根据欧洲 GNSS 服务中心公 告消息和前 ESA GNSS 发展计划负责人的说法，很 可能是地面运行控制系统引发了“伽利略”系统的大 面积故障，且在过去的 2 年中，被认为是最有可能引 发此次故障的精确守时设施曾经 2 次引发了“伽利略” 服务的中断，而此次问题之所以如此严重，推测可能 是位于意大利和德国的 2 个运行控制中心的精确守时 设施（PTF）系统均发生了故障。
节点 2： 2019 年 7 月 11 日 14：25，欧洲全球导航卫星 系统管理局（GSA，简称欧洲 GNSS 局）负责“伽利略” 系统服务的欧洲 GNSS 服务中心（GSC）发布 2019 年第 025 号用户通告（2019025），通告的主要内容 如下。 通告类型：一般 通告主题：服务降级 事件开始时间：2019-07-11 01:00 事件结束日期：无 涉及卫星：全部 事件描述：在发布新的通告前，用户将面临全 部“伽利略”卫星的服务降级。这意味着信号不可用 或不满足服务定义文件规定的最低服务性能要求，且 用户将面临相关风险。名义服务将尽可能快地恢复。 节点 3： 2019 年 7 月 13 日 20：15， 欧 洲 GNSS 服 务 中 心发布 2019 年第 026 号用户通告（2019026），通告 的主要内容如下。 通告类型：一般 通告主题：服务中断 事件开始时间：2019-07-12 01:50 事件结束日期：无 涉及卫星：全部 事件描述：直到发布新的通告前，用户将面临 服务中断。信号不能使用。 节点 4： 2019 年 7 月 13 日 21：05，欧盟卫星导航项目 管理部门发布“伽利略”用户服务通告，通告主要包