1月18日BBC新闻台报道,经过长期延误的欧洲伽利略卫星导航系统,目前的状况很尴尬,18颗卫星当中的72台原子钟,但现如今已有9台出现性能问题。其专家首席设计师狄波里公开称羡慕中国的北斗。
欧洲国家对于导航系统采用的是冗余度超强的设计原理,每颗卫星同时具备两台铷原子钟和两台氢原子钟,因此目前为止,伽利略卫星还可以进行正常的接收作业。但此时出现性能问题,肯定会影响伽利略卫星的使用寿命和总体可靠性。
我们都知道卫星导航系统的设计原理,是根据近似于三角测量现实。平时我们见到的汽车导航仪,就是根据这个原理进行无线信号接收,而汽车就是最终的接收机。按照覆盖全球的典型导航设计来算,接收机最少需要三个卫星的共同合作,才能完成最终的定位。
中国研制的北斗星定位系统,早期采用的是双星定位工作模式,但为此需要付出很大的代价才能进行最后的定位作业。基于这个原因,所以当时中国成功研制出两颗卫星之后,才将之后备份卫星计划进行申请,最终得以通过。这样三颗卫星同时升空之后,就可以进行正常的定位作业。
伽利略卫星的原子钟的概念,最早是在1944年由美国学者提出,他发现原子的自然共振频率极为精准,如果依靠这种原理,就可以制造出千万年才会出现的1秒差的高超精准率。这种高精度的时间差,会受到研制水平和体积的压制。如果将这种原子钟安装在卫星上,最终校准就要依靠地面上的原子钟进行定期校正。截止到目前为止,美国研制的铝原子钟是世界上最为精准的,在37亿年内,仅出现1秒的差距。
之前欧美国家预计将30颗卫星升到太空上,27颗为主要工作卫星,3颗卫星为备份。但现如今伽利略卫星系统出现故障,数量上受到挫折。早期的卫星系统也不能再进行使用,2014年升空的FOC卫星,因被俄罗斯火箭射中,已经进入到错误的轨道,现已经变成太空垃圾。细数下来,欧洲国家可以使用的卫星少之又少,已经无法和正常运转的北斗星竞争。