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這只黑天鵝落在頂級系統(tǒng)伽利略頭上

添加時間:2019-08-01 15:59:19 來源:環(huán)球新時空信息技術(shù)研究院
  無獨有偶,歐洲伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)宕機事件,一直沒有人做評論,伽利略系統(tǒng)逐步恢復(fù)工作了,這兩天評論來了,業(yè)內(nèi)兩家著名雜志《InsideGNSS》和《GPS World》的總編輯格倫●吉本斯和艾倫●卡梅隆先后發(fā)表評論,談及伽利略服務(wù)中斷事件。而且不約而同地談到信息透明公開這一話題,事實上,這是民用系統(tǒng)服務(wù)承諾的關(guān)鍵所在。
 
  
《InsideGNSS》總編輯兼評論員格倫●吉本斯先生
 
  計劃項目經(jīng)理們辯解說,這是有用的冗余,但是許多人認為,這是昂貴系統(tǒng)的過度建設(shè),實際上,后者包容了大量的伽利略成員國的政治期望。7月中旬長達一周的伽利略服務(wù)中斷事件,似乎是黑天鵝理論的教科書式的范例:一個產(chǎn)生重大影響的意外事件,往往在事后會有合理化建議。到目前為止,關(guān)于伽利略中斷及其原因的官方聲明,一直是遲緩和含糊不清的,但事件的基本順序是這樣的:
 
  歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)服務(wù)中心(GSC)網(wǎng)站于7月11日14:45 UTC (全球協(xié)調(diào)時間),通過NAGU向Galileo用戶發(fā)布了信息咨詢告示。NAGU表示,由于“事件”,用戶可能會遇到“服務(wù)質(zhì)量下降”。這已經(jīng)提前了近13個小時,時間是01:00 UTC。顯然,一旦衛(wèi)星信號使用過時的星歷表(衛(wèi)星的軌道位置),或者錯誤的系統(tǒng)時間數(shù)據(jù),使得基于伽利略系統(tǒng)的接收機在計算結(jié)果中產(chǎn)生大的誤差。然而,在較長時期內(nèi),伽利略導(dǎo)航信息仍然將信號識別為健康信號。
 
  當《IsideGNSS》雜志發(fā)布關(guān)于伽利略系統(tǒng)宕機的第一份新聞報道(7月12日)時,歐洲GNSS管理局(GSA)的消息來源表示,伽利略系統(tǒng)運營商預(yù)計將在48小時內(nèi)或不遲于7月13日至14日周末解決問題。GSA 是負責伽利略服務(wù)的歐盟(EU)機構(gòu)。
 
  在這種情況下,盡管研究中心、制造商和有經(jīng)驗的用戶在7月16日晚些時候發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星信號質(zhì)量的逐步改善,但GSC并未在7月18日08:20 (UTC)之前發(fā)布NAGU 宣布恢復(fù)服務(wù)。
 
  在7月18日的公告中,GSA將信號異常歸因于伽利略雙重意大利和德國控制中心的設(shè)備故障,這些控制中心計算時間和軌道預(yù)測,并用于計算導(dǎo)航信息。第二天,經(jīng)過修訂的GSA聲明將這種故障歸咎于措辭更為含糊的“地面基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備”。在危機期間,歐洲GNSS管理局非常謹慎地指出,伽利略系統(tǒng)是處于其初始服務(wù)階段。其信號可與其他GNSS結(jié)合使用,并非旨在提供完整的解決方案。該狀態(tài)明確地設(shè)計為允許“在系統(tǒng)完全運行之前檢測技術(shù)問題”。這也是一種看似合理的解釋。但是,人們會將這件事情記住,因為故障持續(xù)了那么久。而且對于用戶缺乏公開透明的告知。
 
  現(xiàn)在,在進一步說明之前,應(yīng)該強調(diào)一下的是,伽利略計劃不僅為歐洲,而且為全世界的用戶帶來了許多好處。這些優(yōu)勢包括工程師的培訓(xùn)和雇用,以及相關(guān)科技的重大進步的推動。該計劃在2005年首次發(fā)射的伽利略在軌驗證設(shè)備(GIOVE)衛(wèi)星上,使用被動氫脈澤原子鐘。伽利略系統(tǒng)已經(jīng)在伽利略衛(wèi)星推出了創(chuàng)新服務(wù),例如搭載搜索和救援能力,并為執(zhí)法部門,海關(guān)機構(gòu)和急救人員以及軍事用戶提供加密服務(wù)。在政治上,歐洲從一開始就引入了GNSS的完全民用控制概念,伽利略計劃對于幫助歐盟、項目經(jīng)理和歐洲航天局(技術(shù)主管)之間建立更緊密的至關(guān)重要的戰(zhàn)略聯(lián)系。
 
  但是,計劃管理人員認為有用的冗余 往往被許多人認為是過度建造的昂貴系統(tǒng),這是專業(yè)人士與社會各界與生俱來的一對矛盾。然而,這種冗余顯然沒有消除伽利略系統(tǒng)中的所有故障模式。無論如何,作為伽利略負責人描述宕機的“技術(shù)事件”,并非史無前例。任何復(fù)雜的物理基礎(chǔ)設(shè)施都會遇到性能問題。2014年,格洛納斯半個系統(tǒng)遭遇了長達11小時的時間故障,至今人們還記憶猶新,可見衛(wèi)星導(dǎo)航這樣的頂級大系統(tǒng)在人們心目中還是有一席之地的。即使GPS,雖然自喻為“黃金標準”,也經(jīng)歷了衛(wèi)星信號異常,例如2008年的SVN49信號異常以及使一些接收機偏離軌道的時鐘翻轉(zhuǎn)。然而,使GPS成為“黃金”的部分原因是用戶投入系統(tǒng)的高信任度,這在很大程度上應(yīng)該歸功于美國空軍和海岸警衛(wèi)隊導(dǎo)航中心,他們對此類事件作出的透明度極高和快速性反應(yīng)。在信息透明度方面,這是個非常公開的教訓(xùn):當GPS衛(wèi)星SVN49在2009年以相當驚人的方式出現(xiàn)失敗時,事件本身雖然令人尷尬,但是GPS當局還是非常坦率的告示人們,關(guān)于發(fā)生了什么和為什么?GPS在公眾和業(yè)界眼中從未失去過一步。
 
  長達一周多的伽利略故障,直接造成的實際后果和影響似乎很小,有人甚至說:“沒有伽利略的日子里,生活照常過”。這是因為有其他GNSS系統(tǒng)存在的緣故,以及實現(xiàn)了與多GNSS接收機的集成融合與互操作,這些接收機有能力交叉檢查各種信號的有效性。然而,從長遠來看,伽利略計劃面臨信任問題的考驗,因為它未能及時、清晰地徹底地傳達情況,及其原因及可能后果。也許這里更大的教訓(xùn)是,它不單是伽利略世界,而且是GPS世界,或GLONASS與北斗世界。它們是整個GNSS世界共同問題。而且人們將這些GNSS認定為系統(tǒng)之系統(tǒng),把它們加在一起,采取兼容互操作對策,從而使得事情可以做得更好。
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