深海区特约撰稿人 苏世伟
深海区工作室 齐旭
12日，当欧洲全球导航卫星系统局发布公告称，从世界标准时间（UTC）7月11日1时开始，‘伽利略’卫星导航系统提供用户的服务将中断，信号将不能使用，具体恢复时间待定时，大家还是一脸懵圈。因为似乎无论是新闻媒体、社交网络都没有感受到这次服务终端的影响。
但后来发生的事，终于让大家开始意识到，这原来是件大事。
12日，导航卫星行业权威杂志Inside GNSS称，团队正在全力恢复伽利略的服务，修复工作预计将在当地时间7月13-14日完成。但7月14日凌晨4时15分，欧洲GNSS服务中心再次发布公告，宣布用户服务中断。
时至15日凌晨，人们依然没有等到修复工作完成的消息。
服务断档没知觉？
为什么一桩在后来传遍全网的消息，而且还涉及导航服务、看起来很大的事情，我们却没啥感觉？
要知道，目前世界四大卫星导航系统，也就是欧洲的伽利略卫星导航系统、美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和中国的北斗系统，已经实现了兼容互操作。在民用领域，这四大系统共同为全人类提供全天候、全天时的导航、定位、授时等服务。
2019年6月25日，西昌，我国成功发射第46颗北斗导航卫星
而伽利略系统在设计时就考虑到与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作，任何用户将来都可以用一个多系统接收机采集各个系统的数据，也可以依靠各系统数据的组合来实现定位导航。
所以，当某个卫星导航系统出现故障时，用户可以选择其他系统的导航服务。这就是尽管目前伽利略系统不能为用户提供服务，但并没有给用户造成大规模的使用困难的最主要原因。
其次，伽利略系统是欧洲自主的兼容全球多模式的卫星定位导航系统，可以提供高精度，高可靠性的定位服务。
它是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统，由于实现完全非军方控制、运行，可以进行非对抗功能的全球定位和导航。伽利略系统的运行，使其全球用户可以使用多制式的接收机，获得更多的导航定位卫星的信号，同时极大地提高导航定位的精度。伽利略系统可以发送实时的高精度定位信息，这是其他的卫星导航系统不可比拟的。而且伽利略系统也预设了特情处理系统，能够保证在特殊情况下提供持续服务，如果系统运作失败也能在几秒钟内通知客户。
再次，伽利略卫星导航系统的用户，尤其是老用户，都是以美国GPS的应用做基础而加入伽利略系统的，既接收伽利略信号，但是并不一定将伽利略纳入导航解算。因为就是身在欧洲的用户，在卫星导航系统的选择上，也要考虑在全球的应用问题。这样的选星策略让用户不局限于一个系统，所以能规避系统出现的故障，而对故障没感觉。
不过，伽利略系统全面暂停服务已经几天了，BBC、CNN等西方主流媒体对此也没感觉，着实让人有些意外。这是媒体大佬表达公平、正义的好机会，它们却集体缄默。不知道如果是中、俄的全球卫星导航系统故障，它们是不是也这样没感觉？
依然是件大事情
尽管用户的感觉不明显，但伽利略系统故障依然算大事。作为全球四大卫星导航系统之一，伽利略系统在全球政治、经济、科技、文化和民众日常生活中，有重要的基础性作用，发生严重故障，不能为用户提供服务，影响肯定很大。而且如果故障反复出现，影响扩大，必然会削弱用户对系统的信心。
第一颗GPS卫星于1978年在美国升空，如今全球导航卫星系统已经运转40余年。虽然美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国北斗和欧洲伽利略四大系统的功能各有千秋，但每个系统的发展都不是一蹴而就，发射火箭爆炸、单星失控、链路不畅等，是系统故障的常态，但像目前伽利略系统这样的全局服务中断并不多见。
据俄罗斯卫星通讯社14日报道，在伽利略系统的服务终端，广播星历的颜色变成灰色，致使定位服务、方向性服务的性能下降8%，而高程方向下降了2.5倍。在终端服务之后，定位计算的计算结果，出现了重大误差。根据iGMAS数据显示，本次伽利略出现服务中断，其卫星导航信号的广播星历没有更新。
广播星历是由全球定位系统的地面控制部分所确定和提供的，是定位卫星发播的无线电信号上载有预报一定时间内卫星轨道根数的电文信息，经过解码获得的卫星星历推算得到卫星位置。目前广播星历主要用于导航定位和低等级的工程测量。
卫星的星历就是导航卫星自身的速度、高度、位置、和矢量，就像一个人给别人指路，他首先搞清自己的位置和方向定位。卫星系统要做到精确导航，就要求所有导航卫星能准确的定位自己的位置、速度，这样才能给地面上的无数终端指明它们的坐标、海拔和速度矢量。现在的24颗伽利略导航卫星，突然集体迷糊了。每颗卫星都在问：我是谁？我在哪里？我要干什么？这类云里雾里的迷失，就是24位太空引路人的瞬间记忆和方位感全都丢失，必然导致整个导航系统的全面崩溃。
卫星星历通讯的缺失，是个很严重的故障。卫星星历是通过6个基础轨道参数之间的数学关系确定的飞行体时间、坐标、方位、速度等各项参数，具有极高的精度，全球导航系统的高精度，正是来自于导航卫星星历。卫星星历对欧洲的地面用户而言，短时间缺少更新可能对定位精度不会产生太大影响，但如果时间持续下去，过期的星历会导致地面接收机无法正确获知接收机和卫星的相对位置，令定位精度失准，乃至完全无法使用。
虽然曾经欧洲专家自信地说，GPS只能找到街道，而伽利略系统可以找到车库门，但如果伽利略的系统故障不能尽快解决，必然还是会动摇用户的信心。
包容中的不包容
从目前人类的科技水平来看，卫星导航的效率、精度、准确性和可靠性都是传统导航方式不具备的。
只要保证了地球上任何地方、任何时间至少可以同时观测到4颗卫星，就能确保实现全球全天候连续的导航定位服务；定位精度高，相对定位精度在50千米以内可达10-6米；另外，卫星导航观测时间短，仪器操作简便，环境适应性强。
但如今为所有人服务的四大卫星导航系统也并不是一开始就那么彼此包容的。由于上世纪海湾战争时期，美国出于自己的利益考虑，一度向欧洲关闭了GPS服务。这迫使欧洲人开始思考建立自己的GPS，这也就有了伽利略计划；并且，欧洲人打算将这一计划的开发向世界开放。
法国前总统希拉克曾表示，没有伽利略计划，欧洲将不可避免地成为附庸，首先是科学和技术，其次是工业和经济。欧洲希望通过拥有自己的全球卫星定位系统在全球高科技竞争浪潮中夺取有利位置，更为建设梦想已久的欧洲独立防务创造条件。
说到这里需要插播一段。美国的排挤，让欧洲被迫发展自己的导航系统。但当欧洲开发伽利略导航系统时，他们也和干了和美国人一样的事。好学的中国也正是从伽利略计划启动之初加入进去的，为其注资。但随着伽利略计划的支持者越来越多，欧盟却开始打起了自己的小算盘，拿了钱却千方百计地排挤中国，将核心技术与中国绝缘。当2005年，中方提出希望欧洲提供原子钟技术时，欧洲人立刻翻脸。这也就是为什么我们后来将注意力放到了发展自己的北斗导航系统上。而如今，不仅能接收信号，也能发射上传信号的北斗，成为了美国新一代GPS学习的榜样。
尽管西方主流媒体有意地回避这次事故，世界舆论也宽容地把事故看作全球的共同灾难，但这次事故对尚未完全建成的伽利略系统会带来什么样的影响，还要继续观察。但需要指出的是，中国最初的参与助力了伽利略导航系统的发展，而四大卫星导航系统未来的发展，更需要国际社会的共同协作。只有这样，无论是GPS、伽利略，还是GLONASS、北斗，才能更好地帮助人类找到车库门。
编辑：王若弦
