中国北斗，伽利略的一面“照妖镜”

又出事儿了

小明在高速上迷路了，看到前方路牌显示直行到A市还有100公里路程，匝道右转后直行到B市有80公里，左转直行到C市有120公里、已知ABC三地坐标，请问小明现在身在何处？

如果可以解答出这道初中数学应用题，祝贺您，已经掌握了日常生活中必不可少的卫星定位系统基本数学原理。

听起来相当高精尖的卫星定位系统，正是通过接收到三颗或更多导航卫星信号，解算出信号发送时刻卫星坐标及与接收地点距离，用多个同心圆的交点确定接收点位置（在实际运用中，往往还需要第四颗卫星获取时间参考基准）。

和固定不动的参考点不同，由于卫星通常与地面间还存在着高速的相对运动，一秒钟就可能掠过相对于地面上几千米的位置，显而易见，用卫星信号定位就必须给出精确的时间信息，也就是信号中的卫星坐标是在什么时刻生成的，一旦时间不准确，卫星定位就会产生很大的偏差。

恰恰在上个星期，欧洲伽利略卫星定位系统就发生了这样的技术故障，由于地面控制中心负责系统时间生成的授时设施出现问题，向卫星上注了不准确的时间信息，影响到所有在轨卫星信号，定位功能被迫“服务降级”（SERVICE DEGRADATION）达六个小时之久。

（将近六个小时内，所有伽利略系统卫星定位信号均处于勉强可用Marginal状态）

拗口的服务降级，按照官方解释，就是定位性能无法达到伽利略系统上线服务的最低标准，通俗的说就是“没法用了”，从官方机构公布的图示看，在此期间伽利略系统定位“伪距”（未经时钟差、电离折射等因素修正的星地粗略距离值）误差最高达到了80公里的惊人程度，直观展示了时间信息在卫星定位中的决定性影响。

（服务降级期间伽利略系统信号伪距误差达到公里级）

由于这一相当严重的事故发生在欧盟长期太空预算发布的敏感时刻，欧美媒体普遍保持着耐人寻味的“平静”，情绪非常稳定。

02

立FLAG的诅咒

这种淡定的背后，是伽利略卫星定位系统层出不穷的奇葩“黑历史”：

2016年12月，欧盟在布鲁塞尔举行仪式，隆重宣布伽利略系统形成初始作业能力（IOC），正式开始对外提供导航定位服务，欧盟委员会分管委员兴奋地表示，“这展现了欧罗巴的技术卓越性，交付航天服务与应用的技巧和意志”（ It demonstrates the technological excellence of Europe, its know-how and its commitment to delivering space-based services and applications.）

仅仅一个月后，伽利略系统被曝出卫星星载原子钟大范围故障，连带使用同一厂商设备的印度区域导航卫星系统（IRNSS）也有一颗卫星出现失效，倒霉的印度人随后发射备份星又一次失败，直到2018年4月才补上星座缺口，相比之下，星座规模“冗余”更大的欧洲人，则机智地将失效卫星语焉不详地“基于管理目的”转入不可用状态（NOT USABLE），轻描淡写化解了这一严重问题，反正是试用期（IOC）啦，服务能力覆盖率差一点也没所谓，理解万岁。

原文标题：中国北斗，是伽利略的一面“照妖镜”

文章出处：【微信公众号：科工力量】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

责任编辑：haq