伽利略计划进展简述
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阶段 C / D / E1
阶段 E2
时间 1998 - 1999 2000 - 2001 2001 - 2002
2003 - 2005
2006 - 2008 -
内容 系统比较研究 底层支持系统设计 初步系统设计
详细设计、开发和在轨验证 ( CDR，SOR，IOVR ) 全面部署和长期运作
2. 1 伽利略系统的定义阶段 1999 年 5 月，欧洲空间局批准同意开展伽利略卫星导航
一个大系统项目，涉及政治、经济、科技、军事各个方面，本文着重从管理的角度对伽利略计划的有关进展进行了总
体的介绍。
【关键字】伽利略计划；系统定义；GALILEI 项目；示范项目
【中图分类号】P228
【文献标识码】A
【文章编号】1009 - 2307 ( 2003 ) 02 - 0060 - 03
1 引言
2 伽利略系统的进展
伽利略系统是由欧盟和欧空局共同发起的，其中欧盟主 要负责有关政治方面的事务和高层任务需求分析。欧空局主 要负责空间部分和相应的地面部分的定义、开发和在轨验 证。表 1 是伽利略计划的时间安排表，现在已完成伽利略计划 的定义阶段，开发阶段已经启动。
表 1 伽利略计划的时间表
阶段 阶段 A 阶段 B1 阶段 B2
(1 ) 伽利略系统总体机制定义 伽 利 略 总 体 运 行 机 制 定 义 即 GALA ( GALiieo overaii Architecture definition ) 。该项目主要从全局角度解决伽利略计划 的任务需求、整体运行机制和系统说明，同时还包括为伽利略 产业化阶段设计的与其他应用活动的合理接口等，以确保整 个机制设计能够相互协调和连贯。 (2 ) 伽利略系统空间段及相关地面段定义 伽 利 略 系 统 空 间 段 及 相 关 地 面 段 定 义 即 GALILEOSAT ( Gaiiieo Space Segment and reiated Ground Sgment ) 。包括伽利 略系统的空间定义 (伽利略卫星星座 ) 和相应的地面控制跟踪 系统。 (3 ) 多模式用户导航服务 多模式用户导航服务即 GEMINUS ( Gaiiieo European Mutimodai Integrated Navigation User Service ) 。该研究项目主要研 究内容是提出伽利略用户服务的一些最基本最重要的特性， 以便能够和各种不同的用户提交的需求相适应，同时该项研 究还将通过案例分析对商业运行环境和服务系统运营规则进 行解释和说明，以保证伽利略系统万无一失。 ( 4 ) EGNOS 与伽利略系统的无缝连接 EGNOS 与伽利略系统的无缝连接即 INTEG ( Integration of EGNOS into Gaiiieo ) 。自 1995 年起，欧洲已经花费很大的努力 实施 EGNOS ( European Geo - stationary Navigation Overiay System ) 系统，目的是允许欧洲在全球卫星导航系统领域内发展 自己的专门知识和建立 GPST GLONASS 的增强系统。而 INTEG 研究的主要目标是从技术上、经济上、操作上和制度上实 现 EGNOS 到伽利略系统无缝转变和连接。 (5 ) 标准化服务平台 标 准 化 服 务 平 台 即 SAGA ( Standardisation Activities for Gaiiieo ) 。该项目主要研究将建立一个为各种连续的标准化活 动服务的平台，直到伽利略系统的正式运行阶段。SAGA 的主
( 3 ) 集资管理公司 ( Joint Undert建议，欧盟和其他的 一些相应的合作伙伴，开始准备成立一个具有法人资格的独 立实体———合资公司，来负责从 2002 年起的伽利略计划的整 体管理工作，规章已经制定完毕，在 200l 年 6 月的交通议事 会上讨论通过，该实体将从欧盟、欧空局以及其他的各个公共 的、私营的投资等筹集资金来为开发阶段提供服务。合资公司 是在欧共体建立的欧盟条约的 l7l 条的框架下构思形成的， 按照各成员国的法律，合资公司是合法的独立的法人实体，在 布鲁塞尔设立基地，初步的执行期限为 4 年。 2. 3 伽利略系统的开发阶段 开发阶段包括准备技术和资金筹措，以实现基础设施的 快速部署，特别是它包括安装有原子钟的试验卫星的设施建 设和发射以及实地设置系统的产业化能力，要求许多卫星的 建设以及计划的财政安排，这将为系统的商业运作铺平道 路。 伽利略计划开发阶段最迟必须在 2002 年 3 月启动，这主 要是因为：第一，伽利略的频率。伽利略所需地的频率是在上 次世界电联大会上费尽周折申请得来的，如果伽利略集资管 理公司不能按时安排第一次卫星试验，申请的频率将被自动 取消。第二，私营投资。私营投资是伽利略计划的合作投资者， 如果欧盟委员会一再推迟作出启动伽利略计划的决定，私营 投资将对该计划失去兴趣。第三，利润和风险。伽利略系统绝 对必须在 2008 年开始运营，否则，因为到那时由于美国的 GPS 第三代的技术提高，它将抓不住应有的市场份额，利润回 报将存在极大的风险。还有，时间的推迟将使该项目的费用增 加。第四，如果开发阶段不能及时启动，与美国和俄罗期有关 伽利略计划的实施和现存系统之间的合作的谈判也会被迫妥 协。 鉴于以上的原因，2002 年 3 月，欧盟最终启动伽利略计 划的开发阶段。目前该阶段正在进行，当前开发阶段主要是以 GALILEI 项 目 和 相 关 的 示 范 项 目 为 主 ， 以 进 一 步 完 善 GALILEO 系统的高层定义文档，完成系统初步设计，全面进 入详细设计开发，并准备进行卫星发射和在轨实验。 2. 4 伽利略系统的全面部署和运作阶段 该阶段是在卫星在轨实验的基础上，进行全面地卫星组 网和星座调整，以完成伽利略系统的全面部署，并真正进行商 业运作，该阶段目前没有进行具体的工作。
第 28 卷第 2 期 2003 年 6 月
测绘科学 Science of Surveying and Mapping
Voi. 28 No. 2 June
伽利略计划进展简述
蔡艳辉!，程鹏飞! ，李加洪"
( ! 中国测绘科学研究院，北京 100039； " 国家遥感中心，北京 100043 )
【摘 要】伽利略系统是欧洲自主的全球定位导航系统，自 1999 年正式开始研究，现已进入开发阶段。伽利略系统是
收稿日期：2002 - 12 - 20
第!期
蔡艳辉等 伽利略计划进展简述
6l
要工作就是通过与一些国际团体的交流建立伽利略系统与其 他系统 ( 如 GPS 系统和 GLONASS 系统 ) 之间相互认可和合 作，同时制定伽利略系统在欧洲内外的适用标准。
(6 ) 伽利略搜索和救援系统 欧空局在开展 GaiiieoSat 定义研究的同时，开展了 SAR ( Search And Rescue ) 的研究工作，其主要目标是研究如何通 过伽利略卫星提供搜索和营救服务，以及通过开发一种能 够为新一代危险信标作信息反馈的数据通讯的数据链，来 扩 展 SAR 的 服 务 ， 同 时 保 持 与 当 前 上 行 的 单 方 向 的 406Mhz 的 信 标 发 射 频 率 的 兼 容 。 该 项 目 专 门 起 名 叫 做 “SAR / Gaiiieo”，并于 2000 年 l 月开始启动，在建议用多用 途 的 伽 利 略 卫 星 星 座 替 代 当 前 的 COSPAS - SARSAT 卫 星 提 供 该 服 务 之 前 ，应 该 首 先 解 决 所 有 的 技 术 方 面 的 、协 议 方 面的和操作运营方面的问题。该项目的研究将和 FALA 项 目一起结束，到 2000 年年底，发布“SAR / Gaiiieo”的最后研 究结果。 以上的六个研究合同是伽利略计划在定义阶段的主要研 究活动，时间为从 l999 年 ll 月到 2000 年 ll 月。目前该定义 阶段已经全部完成，并提交了初步定义文档。 2. 2 伽利略系统的定义完善阶段 ( B2 阶段 ) 200l 年 l 月 30 日，欧洲空间局同意启动伽利略计划 B2 阶段的研究，主要任务包括：任务需求的进一步加强、伽利略 系统服务的支持性研究和 PPP( 公私伙伴关系 ) 的加强研究 等。200l 年 3 月，伽利略计划管理委员会通过欧洲空间科技研 究中心在定义阶段取得成果的基础上发布启动 B2 阶段的研 究，希望感兴趣的企业能够提交 B2 阶段的研究计划。B2 阶段 主要目标是完善伽利略系统的任务需求和最终完成一系列的 高层次的系统运营机制协议和初步系统设计活动的协议，以 便能够在 2002 年 l 月实现系统初步设计评审。该阶段主要包 括以下几部分： ( l ) GALILEI 项目 2000 年 l2 月，欧盟启动了在欧洲第五框架计划下的一 个“伽利略系统的目标”项目，称作“GALILEI”。GALILEI 是伽 利略计划的用户需求的进一步完善设计的总称，来自欧洲 50 多个公司的专家组成一个产业化合作伙伴来执行这项工作。 GALILEI 开始于 200l 年 l0 月，截止时间是 2003 年 7 月，历 时 22 个月，到 2002 年 2 月完成第一轮的工作，并进行了服务 和需求说明的评审，第一轮工作的成果将直接用于完善伽利 略计划的高层需求设计。另外，GALILEI 项目还有一个重要目 的就是准备 2003 年世界电联大会的发言材料，2003 年的世 界电联大会是解决伽利略系统合适的频段问题的极其重要的 大会。 欧盟委员会还指定了一个以 PricewaterhouseCoopers 为首 的私营合作体，来研究伽利略计划的商务规划，提供获得私营 部分投资的参考，并于 200l 年 8 月 l 日开始工作，该私营合 作体将通过建立各公司、国家管理者之间的联系，提供商业咨 询。该商务规划将区分伽利略提供的商业服务和公共服务，说 明利润流程。 ( 2 ) 示范项目 ( Piiot Projects ) 欧 盟 委 员 会 启 动 四 个 示 范 项 目 分 别 是 ： NAUPLIOS、
伽利略系统是欧洲自主独立的全球多模式卫星定位导航 系统，提供高精度、高可靠性的定位服务，同时它实现完全非 军 方 控 制 和 管 理 。 该 系 统 能 够 与 美 国 的 GPS、 俄 罗 斯 的 GLONASS 系统实现多系统内的相互兼容，任何用户将来都可 以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合 来实现定位导航的要求。伽利略系统可以分发实时的米级定 位精度信息，这是现有的卫星导航系统所没有的，同时伽利略 系统能够保证在许多特殊情况下提供服务，即使定位失败也 能够在几秒钟内通知用户，对安全性有特殊要求的情况，如： 火车、汽车导航、飞机着路等，伽利略系统具有得天独厚的应 用优势。
计划的空间和相应的地面控制部分研究，1999 年 6 月欧盟批 准同意伽利略计划研究，1999 年 12 月，欧洲空间局在法国巴 黎签署一项 GaiiieoSat 的研究项目合同，标志着伽利略计划定
义阶段的正式开始。在同一周，欧盟在比利时布鲁塞尔与欧洲 工业界签署 4 个大的项目合同，也为伽利略计划亮起绿灯，这 4 个大合同涵盖了伽利略计划的整个定义阶段，下面简单介 绍这几个项目：
CALLANT、GADEROS 和 INSTAhT。为更好定义 GNSS 和说明 应用领域，还包括海洋、汽车导航、铁路、移动信息和生命安全 服务。另一个示范项目 POLARIS，用来预测、开发能够模拟执 行预先定义的用户应用环境软件工具。该项目的是前述项目 的同一阶层的支持项目。
所有的示范项目都有共同的特点，就是：利用 ESTB 的空 中信号和两年研究周期。他们都是基于一序列的逻辑步骤：用 户需求定义命名、设计、开发和验证、试验和测试、最终的结果 分析以及普及推广。示范项目代表着深化伽利略应用和服务 定义的方法，该方法是基于用户需求、规范和标准、局部基本 组成元素定义、与其他仪器传感器相兼容的卫星接收机的完 整性等提出的。
阶段 E2
时间 1998 - 1999 2000 - 2001 2001 - 2002
2003 - 2005
2006 - 2008 -
内容 系统比较研究 底层支持系统设计 初步系统设计
详细设计、开发和在轨验证 ( CDR，SOR，IOVR ) 全面部署和长期运作
2. 1 伽利略系统的定义阶段 1999 年 5 月，欧洲空间局批准同意开展伽利略卫星导航
一个大系统项目，涉及政治、经济、科技、军事各个方面，本文着重从管理的角度对伽利略计划的有关进展进行了总
体的介绍。
【关键字】伽利略计划；系统定义；GALILEI 项目；示范项目
【中图分类号】P228
【文献标识码】A
【文章编号】1009 - 2307 ( 2003 ) 02 - 0060 - 03
1 引言
2 伽利略系统的进展
伽利略系统是由欧盟和欧空局共同发起的，其中欧盟主 要负责有关政治方面的事务和高层任务需求分析。欧空局主 要负责空间部分和相应的地面部分的定义、开发和在轨验 证。表 1 是伽利略计划的时间安排表，现在已完成伽利略计划 的定义阶段，开发阶段已经启动。
表 1 伽利略计划的时间表
阶段 阶段 A 阶段 B1 阶段 B2
(1 ) 伽利略系统总体机制定义 伽 利 略 总 体 运 行 机 制 定 义 即 GALA ( GALiieo overaii Architecture definition ) 。该项目主要从全局角度解决伽利略计划 的任务需求、整体运行机制和系统说明，同时还包括为伽利略 产业化阶段设计的与其他应用活动的合理接口等，以确保整 个机制设计能够相互协调和连贯。 (2 ) 伽利略系统空间段及相关地面段定义 伽 利 略 系 统 空 间 段 及 相 关 地 面 段 定 义 即 GALILEOSAT ( Gaiiieo Space Segment and reiated Ground Sgment ) 。包括伽利 略系统的空间定义 (伽利略卫星星座 ) 和相应的地面控制跟踪 系统。 (3 ) 多模式用户导航服务 多模式用户导航服务即 GEMINUS ( Gaiiieo European Mutimodai Integrated Navigation User Service ) 。该研究项目主要研 究内容是提出伽利略用户服务的一些最基本最重要的特性， 以便能够和各种不同的用户提交的需求相适应，同时该项研 究还将通过案例分析对商业运行环境和服务系统运营规则进 行解释和说明，以保证伽利略系统万无一失。 ( 4 ) EGNOS 与伽利略系统的无缝连接 EGNOS 与伽利略系统的无缝连接即 INTEG ( Integration of EGNOS into Gaiiieo ) 。自 1995 年起，欧洲已经花费很大的努力 实施 EGNOS ( European Geo - stationary Navigation Overiay System ) 系统，目的是允许欧洲在全球卫星导航系统领域内发展 自己的专门知识和建立 GPST GLONASS 的增强系统。而 INTEG 研究的主要目标是从技术上、经济上、操作上和制度上实 现 EGNOS 到伽利略系统无缝转变和连接。 (5 ) 标准化服务平台 标 准 化 服 务 平 台 即 SAGA ( Standardisation Activities for Gaiiieo ) 。该项目主要研究将建立一个为各种连续的标准化活 动服务的平台，直到伽利略系统的正式运行阶段。SAGA 的主
( 3 ) 集资管理公司 ( Joint Undert建议，欧盟和其他的 一些相应的合作伙伴，开始准备成立一个具有法人资格的独 立实体———合资公司，来负责从 2002 年起的伽利略计划的整 体管理工作，规章已经制定完毕，在 200l 年 6 月的交通议事 会上讨论通过，该实体将从欧盟、欧空局以及其他的各个公共 的、私营的投资等筹集资金来为开发阶段提供服务。合资公司 是在欧共体建立的欧盟条约的 l7l 条的框架下构思形成的， 按照各成员国的法律，合资公司是合法的独立的法人实体，在 布鲁塞尔设立基地，初步的执行期限为 4 年。 2. 3 伽利略系统的开发阶段 开发阶段包括准备技术和资金筹措，以实现基础设施的 快速部署，特别是它包括安装有原子钟的试验卫星的设施建 设和发射以及实地设置系统的产业化能力，要求许多卫星的 建设以及计划的财政安排，这将为系统的商业运作铺平道 路。 伽利略计划开发阶段最迟必须在 2002 年 3 月启动，这主 要是因为：第一，伽利略的频率。伽利略所需地的频率是在上 次世界电联大会上费尽周折申请得来的，如果伽利略集资管 理公司不能按时安排第一次卫星试验，申请的频率将被自动 取消。第二，私营投资。私营投资是伽利略计划的合作投资者， 如果欧盟委员会一再推迟作出启动伽利略计划的决定，私营 投资将对该计划失去兴趣。第三，利润和风险。伽利略系统绝 对必须在 2008 年开始运营，否则，因为到那时由于美国的 GPS 第三代的技术提高，它将抓不住应有的市场份额，利润回 报将存在极大的风险。还有，时间的推迟将使该项目的费用增 加。第四，如果开发阶段不能及时启动，与美国和俄罗期有关 伽利略计划的实施和现存系统之间的合作的谈判也会被迫妥 协。 鉴于以上的原因，2002 年 3 月，欧盟最终启动伽利略计 划的开发阶段。目前该阶段正在进行，当前开发阶段主要是以 GALILEI 项 目 和 相 关 的 示 范 项 目 为 主 ， 以 进 一 步 完 善 GALILEO 系统的高层定义文档，完成系统初步设计，全面进 入详细设计开发，并准备进行卫星发射和在轨实验。 2. 4 伽利略系统的全面部署和运作阶段 该阶段是在卫星在轨实验的基础上，进行全面地卫星组 网和星座调整，以完成伽利略系统的全面部署，并真正进行商 业运作，该阶段目前没有进行具体的工作。
第 28 卷第 2 期 2003 年 6 月
测绘科学 Science of Surveying and Mapping
Voi. 28 No. 2 June
伽利略计划进展简述
蔡艳辉!，程鹏飞! ，李加洪"
( ! 中国测绘科学研究院，北京 100039； " 国家遥感中心，北京 100043 )
【摘 要】伽利略系统是欧洲自主的全球定位导航系统，自 1999 年正式开始研究，现已进入开发阶段。伽利略系统是
收稿日期：2002 - 12 - 20
第!期
蔡艳辉等 伽利略计划进展简述
6l
要工作就是通过与一些国际团体的交流建立伽利略系统与其 他系统 ( 如 GPS 系统和 GLONASS 系统 ) 之间相互认可和合 作，同时制定伽利略系统在欧洲内外的适用标准。
(6 ) 伽利略搜索和救援系统 欧空局在开展 GaiiieoSat 定义研究的同时，开展了 SAR ( Search And Rescue ) 的研究工作，其主要目标是研究如何通 过伽利略卫星提供搜索和营救服务，以及通过开发一种能 够为新一代危险信标作信息反馈的数据通讯的数据链，来 扩 展 SAR 的 服 务 ， 同 时 保 持 与 当 前 上 行 的 单 方 向 的 406Mhz 的 信 标 发 射 频 率 的 兼 容 。 该 项 目 专 门 起 名 叫 做 “SAR / Gaiiieo”，并于 2000 年 l 月开始启动，在建议用多用 途 的 伽 利 略 卫 星 星 座 替 代 当 前 的 COSPAS - SARSAT 卫 星 提 供 该 服 务 之 前 ，应 该 首 先 解 决 所 有 的 技 术 方 面 的 、协 议 方 面的和操作运营方面的问题。该项目的研究将和 FALA 项 目一起结束，到 2000 年年底，发布“SAR / Gaiiieo”的最后研 究结果。 以上的六个研究合同是伽利略计划在定义阶段的主要研 究活动，时间为从 l999 年 ll 月到 2000 年 ll 月。目前该定义 阶段已经全部完成，并提交了初步定义文档。 2. 2 伽利略系统的定义完善阶段 ( B2 阶段 ) 200l 年 l 月 30 日，欧洲空间局同意启动伽利略计划 B2 阶段的研究，主要任务包括：任务需求的进一步加强、伽利略 系统服务的支持性研究和 PPP( 公私伙伴关系 ) 的加强研究 等。200l 年 3 月，伽利略计划管理委员会通过欧洲空间科技研 究中心在定义阶段取得成果的基础上发布启动 B2 阶段的研 究，希望感兴趣的企业能够提交 B2 阶段的研究计划。B2 阶段 主要目标是完善伽利略系统的任务需求和最终完成一系列的 高层次的系统运营机制协议和初步系统设计活动的协议，以 便能够在 2002 年 l 月实现系统初步设计评审。该阶段主要包 括以下几部分： ( l ) GALILEI 项目 2000 年 l2 月，欧盟启动了在欧洲第五框架计划下的一 个“伽利略系统的目标”项目，称作“GALILEI”。GALILEI 是伽 利略计划的用户需求的进一步完善设计的总称，来自欧洲 50 多个公司的专家组成一个产业化合作伙伴来执行这项工作。 GALILEI 开始于 200l 年 l0 月，截止时间是 2003 年 7 月，历 时 22 个月，到 2002 年 2 月完成第一轮的工作，并进行了服务 和需求说明的评审，第一轮工作的成果将直接用于完善伽利 略计划的高层需求设计。另外，GALILEI 项目还有一个重要目 的就是准备 2003 年世界电联大会的发言材料，2003 年的世 界电联大会是解决伽利略系统合适的频段问题的极其重要的 大会。 欧盟委员会还指定了一个以 PricewaterhouseCoopers 为首 的私营合作体，来研究伽利略计划的商务规划，提供获得私营 部分投资的参考，并于 200l 年 8 月 l 日开始工作，该私营合 作体将通过建立各公司、国家管理者之间的联系，提供商业咨 询。该商务规划将区分伽利略提供的商业服务和公共服务，说 明利润流程。 ( 2 ) 示范项目 ( Piiot Projects ) 欧 盟 委 员 会 启 动 四 个 示 范 项 目 分 别 是 ： NAUPLIOS、
伽利略系统是欧洲自主独立的全球多模式卫星定位导航 系统，提供高精度、高可靠性的定位服务，同时它实现完全非 军 方 控 制 和 管 理 。 该 系 统 能 够 与 美 国 的 GPS、 俄 罗 斯 的 GLONASS 系统实现多系统内的相互兼容，任何用户将来都可 以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合 来实现定位导航的要求。伽利略系统可以分发实时的米级定 位精度信息，这是现有的卫星导航系统所没有的，同时伽利略 系统能够保证在许多特殊情况下提供服务，即使定位失败也 能够在几秒钟内通知用户，对安全性有特殊要求的情况，如： 火车、汽车导航、飞机着路等，伽利略系统具有得天独厚的应 用优势。
计划的空间和相应的地面控制部分研究，1999 年 6 月欧盟批 准同意伽利略计划研究，1999 年 12 月，欧洲空间局在法国巴 黎签署一项 GaiiieoSat 的研究项目合同，标志着伽利略计划定
义阶段的正式开始。在同一周，欧盟在比利时布鲁塞尔与欧洲 工业界签署 4 个大的项目合同，也为伽利略计划亮起绿灯，这 4 个大合同涵盖了伽利略计划的整个定义阶段，下面简单介 绍这几个项目：
CALLANT、GADEROS 和 INSTAhT。为更好定义 GNSS 和说明 应用领域，还包括海洋、汽车导航、铁路、移动信息和生命安全 服务。另一个示范项目 POLARIS，用来预测、开发能够模拟执 行预先定义的用户应用环境软件工具。该项目的是前述项目 的同一阶层的支持项目。
所有的示范项目都有共同的特点，就是：利用 ESTB 的空 中信号和两年研究周期。他们都是基于一序列的逻辑步骤：用 户需求定义命名、设计、开发和验证、试验和测试、最终的结果 分析以及普及推广。示范项目代表着深化伽利略应用和服务 定义的方法，该方法是基于用户需求、规范和标准、局部基本 组成元素定义、与其他仪器传感器相兼容的卫星接收机的完 整性等提出的。