歐洲航天近日可謂流年不利，7月11日先是織女星小型火箭發(fā)射阿聯(lián)酋鷹眼衛(wèi)星時未能點火，摔了火箭丟了衛(wèi)星。也就是在同一天，位于捷克歐洲GNSS管理局11日發(fā)布公告稱，從世界標準時間(UTC)7月11日1點開始，用戶將經(jīng)歷“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)中斷，信號將不可用，具體恢復(fù)時間待定。

官方11日發(fā)布的服務(wù)降級公告

截止到UTC時間7月12日8時，“伽利略”的服務(wù)仍舊未恢復(fù)。有監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，本次服務(wù)中斷，與衛(wèi)星導(dǎo)航信號的廣播星歷確實有關(guān)。

導(dǎo)航衛(wèi)星行業(yè)權(quán)威雜志“Inside GNSS”12日援引歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)局內(nèi)部消息稱，團隊正在全力恢復(fù)“伽利略”的服務(wù)，修復(fù)工作預(yù)計將在當?shù)貢r間7月13-14日完成。

“服務(wù)降級”

根據(jù)歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)局11日發(fā)布的公告顯示，“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)中斷從UTC時間當天1點開始。不過，根據(jù)“全球連續(xù)監(jiān)測評估中心”(iGMAS)11日數(shù)據(jù)顯示，從UTC時間7月10日14-15時以及17時起，“伽利略”已經(jīng)出現(xiàn)異常。

UTC時間10日14-15時和17時，“伽利略”廣播星歷變灰

iGMAS是《中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項實施方案》明確安排的三大試驗系統(tǒng)之一，是對全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)運行狀況和主要性能指標進行監(jiān)測和評估，生成高精度精密星歷和衛(wèi)星鐘差、地球定向參數(shù)、跟蹤站坐標和速率、全球電離層延遲等產(chǎn)品的信息平臺。而監(jiān)測評估中心是其重要組成部分。

12日，監(jiān)測評估中心在其官方微信公眾號中表示，UTC時間7月11日21時50分后，“伽利略”系統(tǒng)徹底中斷服務(wù)，而截至到UTC時間7月12日8時，服務(wù)仍舊未恢復(fù)。

UTC時間7月11日22時開始，全部變灰圖

此外，監(jiān)測評估中心12日表示，采用iGMAS平臺7月11日全天的星歷數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，“伽利略”中斷服務(wù)后，定位性能下降。通過對比中斷前后全球綜合結(jié)果，發(fā)現(xiàn)中斷服務(wù)后水平方向服務(wù)性能下降8%，高程方向下降251%，這也進一步證實了“伽利略”服務(wù)性能下降。

可以明顯看到，在“伽利略”中斷服務(wù)以后，定位計算結(jié)果出現(xiàn)明顯偏差圖

“伽利略”可靠性堪憂?

“伽利略”定位系統(tǒng)，是一個正在建造中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由歐盟通過歐洲空間局和歐洲導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)管理局建造，是全球四大定位系統(tǒng)之一，其目的在于建立歐洲自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，擺脫依賴美國“全球定位系統(tǒng)”(GPS)的局面。

2011年8月21日，“伽利略”首顆衛(wèi)星發(fā)射，該系統(tǒng)計劃發(fā)射30顆衛(wèi)星，將于2020年前發(fā)射完成。2019年，“伽利略”系統(tǒng)開始具備完全工作能力。

歐盟的“伽利略”定位系統(tǒng)圖自歐洲航天局

根據(jù)iGMAS數(shù)據(jù)顯示，本次“伽利略”出現(xiàn)服務(wù)中斷，其衛(wèi)星導(dǎo)航信號的廣播星歷沒有更新。

廣播星歷是由全球定位系統(tǒng)的地面控制部分所確定和提供的，是定位衛(wèi)星發(fā)播的無線電信號上載有預(yù)報一定時間內(nèi)衛(wèi)星軌道根數(shù)的電文信息，經(jīng)過解碼獲得的衛(wèi)星星歷推算得到衛(wèi)星位置，目前廣播星歷主要用于導(dǎo)航定位和低等級的工程測量。

廣播星歷數(shù)據(jù)中斷，表明現(xiàn)有的“伽利略”系統(tǒng)現(xiàn)有的24顆衛(wèi)星全部崩潰。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度是基于自身軌道、時間等參數(shù)的精準信息，這些信息將通過星歷廣播給用戶。因此，在本次“伽利略”系統(tǒng)出現(xiàn)的故障后，用戶無法獲得衛(wèi)星更新的各項參數(shù)，這也導(dǎo)致導(dǎo)航的精度下降。

此外，導(dǎo)航星歷偶爾缺失，對在使用中的接收機影響不大，因為可以用過期的星歷，但如果缺失時間長，精度會發(fā)散直至不可用。

具體原因仍未明確

一位伽利略系統(tǒng)內(nèi)部的人士稱：“我們暫時無法告知故障的原因，來自各領(lǐng)域的專家正在24小時不間斷的展開搶救工作，以恢復(fù)系統(tǒng)的運行。何時恢復(fù)請以通告為準，我們將在這個周末結(jié)束前發(fā)布更新簡報?！?/p>

來自論壇的不可靠消息稱，故障是由于地面系統(tǒng)的故障而導(dǎo)致了所有衛(wèi)星無法聯(lián)系，更有“陰謀論”者稱可能是黑客入侵了伽利略系統(tǒng)的地面控制系統(tǒng)。我們認為系統(tǒng)被入侵的可能性比較低，地面系統(tǒng)錯誤操作的可能性相對大一些。另外，2017年部分伽利略衛(wèi)星也出現(xiàn)過部分原子鐘失效問題，但22顆衛(wèi)星突然同時壞掉的可能性非常小。

歷史上也曾有過其他導(dǎo)航衛(wèi)星失效的先例。第一代美國GPS衛(wèi)星就曾經(jīng)發(fā)生過部分離線故障。當時地面控制人員將錯誤的星歷時間上傳給了多顆衛(wèi)星，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)了部分的中斷。但伽利略的這次故障是整個星歷全部失效，而且經(jīng)過48小時的搶修依然未能恢復(fù)，說明系統(tǒng)遇到的問題可能比較嚴重。

伽利略系統(tǒng)是和GPS、GLONASS和北斗齊名的四大定位系統(tǒng)之一，系統(tǒng)由30顆中軌道衛(wèi)星組成，其中24顆衛(wèi)星提供服務(wù)、6顆為備份星，伽利略提供的民用定位精度約1米左右。伽利略系統(tǒng)2016年開始試運行，原計劃2019年底提供全功能服務(wù)。下一代伽利略衛(wèi)星也在研發(fā)中，預(yù)計2025年正式推出。