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英国真的可以建立自己的全球卫星导航系统吗?

2020-02-10 09:04:43来源:

在英国试图保持完全参与欧盟全球卫星导航(satnav)系统的争执中,伽利略(Galileo)离开欧盟后,又回到了头条新闻,原因是科学部长Sam Gyimah在辞职声明中引用了它。 ?上个月。

在英国首相特蕾莎·梅(Theresa May)表示英国政府将终止与欧盟就伽利略(Galileo)的会谈后数小时,吉马就辞职了,他将考虑建立自己的全球卫星导航系统供英国退欧后使用。

这个想法最初是在5月份由政府提出的,但是许多专家认为它太昂贵,不必要甚至不可行-无线电频谱上缺乏可用空间来运行这样的系统可能是个阻碍。

大自然深入到争端中。

科学部长辞职时对伽利略有何评论?

吉玛(Gyimah)辞职,以抗议联合王国和欧盟上个月达成的脱欧协议,以及有关伽利略的讨论。他说,欧盟就该计划进行谈判的优势使他相信,如果离婚协议继续进行下去,英国将在包括研究在内的许多其他问题的未来谈判中表现不佳。(该交易促使其他部长辞职,其命运目前尚不确定。)

什么是伽利略,为何如此重要?

伽利略是全球四大卫星导航系统之一,可提供多种民用,科学和国防服务。其他国家是美国全球定位系统(GPS),俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)和中国北斗,它们将于2020年全面投入使用。欧盟于1999年启动伽利略计划,以打破对GPS和GLONASS的依赖。

包含26颗卫星的伽利略星座已于今年7月完成;从2016年12月起,几乎完整的星座开始向智能手机和其他接收器免费发射信号。

大多数现代卫星导航接收器结合了来自所有四个系统的信号,以提高准确性和可靠性。研究人员还组合了信号并将其用于一系列科学应用中,包括监测地壳运动和研究大气。

伽利略计划正在建造另外12颗卫星,作为在轨备用卫星,以取代较旧的飞行器。它还开始建立下一代系统,该系统将在下个十年中期左右投入使用。欧盟于6月开放了首批建造此类艇的招标。

谁支付了Galileo付款,费用是多少?

该项目由欧盟预算资助。到2020年底,总成本估计约为30亿英镑(150亿美元)至50亿英镑。

英国脱欧将如何改变英国对伽利略的参与?为什么英国政府不满意?

英国退欧本身不会影响伽利略信号对科学家和其他英国公民的可用性-该服务对地球上的任何人都是免费的。

但是,英国航空航天业巨头空中客车公司的子公司吉里福德的萨里卫星技术公司(SSTL)制造了迄今为止制造的所有人造卫星-尽管许多零件(例如人造原子钟)都来自于欧洲供应商。

在明年3月29日英国脱欧日之后,英国将经历一个过渡期,直到2020年底,在此期间许多地区的关系将保持不变。但是,欧盟已经有效地将英国公司(因此也包括SSTL)排除在竞标利润丰厚的下一代卫星招标之外。它还忽略了吉马要求推迟招标以允许更多时间寻求安排的请求。

英国政府抱怨说,这种待遇是不公平的,因为到目前为止,它已经贡献了伽利略预算的12%左右(约合40亿英镑)。

莱斯特大学国际事务专家布莱德·鲍恩(Bleddyn Bowen)指出,从经济上讲,英国一直是该项目的净受益者,他研究了英国退欧对太空政策的影响。该国已从工业和研究合同中收回了伽利略总预算的17-9%。他补充说,这些回报反过来增强了英国航天业的科学和工程能力。

英国政府也很不高兴,英国退欧日后,根据欧盟规定,它会自动停止访问或参与与伽利略计划有关的与国防有关的机密内容,而这是它希望保留的一部分。

什么是伽利略防御应用程序?

计划在2026年左右全面投入使用的系统安全服务将仅限于政府授权的用户,包括军事和基本服务,例如能源公司和电信。信号经过加密以控制访问,并受到保护以阻止干扰或恶意干扰。

英国一直密切参与安全系统的开发,并建造了许多相关的密码设备。它辩称,这种密切参与以及英国在欧盟国防事务中的重要作用,意味着应给予特殊待遇,使其在伽利略防御方面的内部运作及其工业收益中发挥充分作用。

欧盟曾表示,英国可以在英国退欧后申请访问加密信号,这是根据2011年欧盟法律对第三方访问的可能;美国和挪威已经申请了。但是,欧盟规则(联合王国起草了该规则)不允许非成员国参与伽利略安全方面的持续研究,开发和采购。

英国表示这是不可接受的,导致梅在本月初表示政府将放弃使用伽利略系统进行国防和重要国家基础设施建设的计划。她还证实,联合王国正在寻找建立自己的全球体系的选择。

那建议可信吗?

专家说,这在技术上是可行的,“英国具有建立这样一个系统的科学和工程技术”,但它可能是负担得起的。

被广泛引用的估计使构建系统的成本介于30亿英镑(40亿美元)至50亿英镑之间。这不包括运营成本,对于伽利略来说,每年大约为0.000亿英镑。相比之下,英国航天局今年的预算为4.02亿英镑,明年整个英国国防研究预算将约为19亿英镑。

伦敦英国皇家天文学会副执行理事罗伯特·马西(Robert Massey)说:“在英国的系统上花费30亿英镑至50亿英镑将是极其浪费。”

鲍恩说,这笔钱最好花在更紧迫的英国国防重点和太空工业上,而不是复制已经存在的东西上。

8月,英国政府表示将拨出9200万英镑来设计拟议的系统。梅西说,仅此一项就超过了英国用于基础天文学研究的预算。

但是,即使英国要建立自己的系统,也可能存在关键的技术限制:无线电频谱上缺乏合适的空间。

无线电频谱有什么问题?

瑞士日内瓦国际电联空间服务部负责人亚历山大·瓦尔莱特说,现有的四个全球卫星导航系统已经占据了国际电信联盟(ITU)分配给卫星导航的频谱的一部分,该频谱规范了频谱分配。

Vallet说,将一个新的全球系统挤入这个频谱将需要新颖的无线电信号设计,而不会干扰其他系统。这些将需要得到国际协议的认可。

瓦莱特说,如果不这样做,英国可以要求召开国际电联世界无线电通信大会,即审查和修订有关使用无线电频谱的国际条约的会议,以便为卫星导航系统分配更多频谱。

他说,但这部分频谱已经受到许多其他应用(例如手机,航空和军用雷达)的大量需求,因此为另一个全球卫星导航系统腾出空间仍然是一个挑战。他补充说,这样的举动还需要英国从其他国家那里获得可观的支持。

这将如何发挥作用?

总部位于布鲁塞尔的和平与安全研究与信息小组的研究人员费德里科·桑托平托说,英国退欧后,无论采取何种形式,欧盟都可能将英国视为伽利略的第三国。开发安全程序将摆在桌面上。他说,欧盟最终可能会允许英国接收伽利略安全信号,但完全按照其条件。

自然564,172-173(2018)