“伽利略”系统故障事件分析

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
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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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“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