把中国踢出局的伽利略又“瘫了”，中国北斗导航，靠什么逆袭？_风闻

作者：李沛

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。

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。

2019年2月，随着最新四颗卫星结束在轨测试投入服务，伽利略卫星定位系统有效卫星达到22颗，基本具备了“完全作业能力”（FOC），同月，已经签下15亿欧元巨额运营维护合约的Spaceopal公司也正式接手位于西班牙马德里的欧洲卫星导航服务中心（GSC），标志着伽利略系统地面主要运控设施基本实现整合，由Spaceopal公司实际运营的意大利，德国两大地面控制中心和西班牙服务中心承担着整个伽利略星座的运控职责，全天候监测卫星轨道等工作状态，管理导航信号质量，并通过控制中心高精度地面原子钟不断向卫星上注同步精确时间信息，维护系统定位性能。

（伽利略系统主控中心的高精度氢原子钟）

卫星组网基本完成，三大中心互为备份，统一运控理顺关系，看起来伽利略系统距离宣布正式建成已经万事俱备了。

Spaceopal公司也自信地表示，“接管马德里中心后，将能够明显加强我们对系统异常的反应能力，直接改善伽利略系统终端用户的服务体验”（Taking over this responsibility will allow us to react much quicker to anomalies in a more flexible way, directly improving operations and the service that the European GNSS Agency (GSA) provides to the Galileo end users）。

言犹在耳，不到5个月后，2019年7月，伽利略卫星定位系统就全线停摆（ SERVICE OUTAGE），定位服务中断长达近一周时间，这是美国GPS、中国北斗、俄罗斯格洛纳斯等同类系统从未发生过的严重事故。

欧盟委员会、欧空局（ESA）、欧洲导航定位系统管理局（GSA）等相关方开展了娴熟的舆情“降温”，对事故原因的调查以含糊不清的个别人员“操作不当”和临时升级“技术异常”草草交代，欧洲专家信誓旦旦表示，我们已经深刻吸取教训，建立起名为“优雅降级”的一系列预案，确保不会再发生这样拖累全系统的重大事故。

害怕舆情“次生伤害”也不是不能理解，但出了这么大的问题，至少内部工作总该吃一堑长一智了吧，然而转入2020年，伽利略系统的发挥一如既往“稳定”，9月份之后，卫星上注站停用导致部分卫星时间不同步，定位误差增大，特殊轨道测试星无预先通知接入服务等状况不断，外界开始担忧地面控制系统运转可能又不对头了，直到上周，伽利略系统果然“不负众望”，再次发生全线服务降级，根据官方公布的初步通告，原因很可能也和去年类似，地面控制中心授时环节出了状况。

这一次，伽利略系统管理方是会趁着欧美媒体的“宽容”大事化小小事化了，还是会发起新的所谓“独立调查”，端出又一个光鲜亮丽的改进计划，且让我们拭目以待。

好自为之

如果对伽利略卫星定位系统的发展史有所了解，这一系统的“独特”表现也就不会让人感到奇怪了。

1999年，在法国的积极推动下，欧盟委员会正式提出建设伽利略卫星定位系统的设想，在建成什么样，怎么来建这两个关键问题上，一开始就出现了巨大争议，对于建成什么样的系统，欧洲方面早期设想极有气魄，计划建设成美国GPS的替代品，并且作为公共产品供全球各国使用，这一下子就触到了美国的“逆鳞”。

2001年底，美国国防部副部长保罗·沃尔福威茨（Paul Wolfowitz）致信北约各国防长，“建议”防长们劝告其政府好自为之，不要在欧共体峰会上支持伽利略系统，与GPS“重复建设”，安心等待美国改进GPS民用信号服务即可。

好在此时欧洲一体化的发动机—法德轴心，正处于希拉克、施罗德这对认同欧洲本位的双子星领导下，美国友人的告诫并没有消磨建设伽利略系统的政治意志，但在“怎么来建”的问题上，涉及到真金白银的巨额财政拨款，其他凑份子的中小成员国就不是那么好说话了，在反反复复的拉锯后，直到欧委会与欧空局改出第五个框架安排，即共同成立“伽利略联合执行体”( Galileo Joint Undertaking，GJU) 这一项目实体，才算正式统一内部意见，得以进入实际工程开发阶段。

GJU能够避免胎死腹中的下场，全靠其采用了“公私合作“（PPP）的融资模式，即吸引私人资本或外部合作方资金，减少欧盟公共资金投入规模，从而也减少了协（che）调（pi）成本，使之具备实质性推进的可能。

在实际运转过程中，GJU这一实体由于不具备专业能力，使扮演主承包商角色的欧空局（ESA）有相当大的自主权，得以贯彻其研发路线。

（GJU框架下的出资安排，欧空局既作为技术开发者又作为主要出资者，事实上享有很大自主权）

2003年9月，GJU正式开始运转，一个月后，中国作为首个第三国合作方正式签约加入伽利略项目，其后以色列、乌克兰、印度、韩国等国家也相继签约加入，起步势头看起来相当不错，似乎有可能成为继国际核聚变试验堆（ITER）后，又一个彰显欧洲意志和国际号召力的巨型科技工程标杆。

德国的怨气

然而帅气不过三秒，伽利略项目很快重新陷入了内外的重重阻碍。

一方面，中国人加入该项目让美国人有芒刺在背的感觉，对欧洲方面施加了强大压力，2004年10月，中欧双方正式签约开展伽利略系统技术层面合作，美方官员做出了激烈反应，在与欧洲方面会晤中，甚至直接发出了将击毁伽利略系统的威胁，声称若中国有在战时使用该系统的可能，美方将不排除对欧洲朋友的卫星采用“不可逆”的破坏行动（if necessary, they would use irreversible action），各大西方媒体也绘声绘色地开始讲述起中国人如何在伽利略项目中“搭便车”的故事。

（中方研制的伽利略系统核心载荷—可双向通信模块，踢出中方后，欧洲自研的SAR设备目前仍未正式投入使用）

另一方面，原先设想少量公共资金引导，通过特许经营授权吸纳民间资金的公私合作PPP模式，在关键性的特许经营权招标中也遇到了老问题，那就是各成员国利益如何协调，空谈理念的时候固然可以超脱一些，但涉及到掏出真金白银，或者争取真金白银的利益进来，无论大国小国，都不会那么温良恭俭让地客气。

在法国人的推动下，伽利略系统特许经营谈判好不容易形成了一个企业联合体接盘的顶层架构：特许经营商总部放在法国，运行公司分给英国，两个控制中心及为特许权经营总部提供支持的表现评估中心分别位于德国和意大利，西班牙则分得备份控制中心及附属服务设施。法国人天真地认为，这个叠床架屋的运行架构，已经能照顾到各主要出资国的诉求了。

然而随着伽利略项目开始出现超时超支问题，反映法国思路的欧空局（ESA）与反映德国意图的欧盟之间产生了深刻分歧，法国方面主张坚决推进，算战略价值的大帐，不能因为繁琐的经济成本计算丧失时机，德荷英等国则想要推倒重来，要求先对项目前景和实际成本进行更准确核算。

其实真实原因，是德国工业界对法国人独占最大的一块蛋糕—卫星研制与发射业务，表达了极大不满，德国最大的卫星制造商OHB公司高管甚至痛骂伽利略项目是个“愚蠢的主意，主要是为法国人的利益服务”，德国给伽利略系统投下的每一分钱，未来都会变成瞄准柏林的法国导弹（the irony for German investment in Galileo is that some of Frances nuclear missiles are aimed at Berlin.）

僵持至2006年底，GJU特许经营权谈判最终被欧盟叫停。

官路风云

随着特许经营谈判取消，GJU这一伽利略项目实施主体也被撤销，但承包商和管理团队已经开席的大锅饭万万不能端走，2007年后，伽利略系统转为欧盟财政拨款全额资助的公营项目，GJU原有的常规管理职能由欧洲卫星定位系统监管机关( European GNSS Supervisory Authority， GSA) 临时接手，项目发包等重大事项则直接上交欧盟委员会决策。

伽利略项目”国有化“后，与中方的合作很快实质性搁浅，甚至中方研制完毕交付欧空局，已经总装到四颗伽利略系统验证星上的搜索救援（SAR）设备也被指令拆除，可谓是切割得干脆利索，获得美国友人高度肯定。

作为欧盟财政的最大金主，德国也领导着欧洲各中小成员国，开始快乐地重新分配伽利略系统的预算蛋糕，研制了验证星的Astrium等法方公司在其后的批产卫星竞标中“意外”落马，曾痛骂伽利略项目“愚蠢”的OHB公司联合英国伙伴，笑纳了这一大单，同时，德方与意大利组建了合资公司Spaceopal，吃下了15亿欧元的伽利略系统地面段运控合同，把法国、西班牙对手挤了出去。

欧洲议会还出台政策，规定伽利略系统每项产品采购都要有备份供应商，中标的厂商还应将起码40%的合同总金额，分发给与其没有隶属关系的分包商，以尽可能雨露均沾，照顾到中小成员国供应商，一时间皆大欢喜。

（利益关系摆平了，比GJU时期更严重的项目超支和脱期也就离开了媒体视线，不再成为问题）

相比之下，“国有化”后，伽利略项目在内部相关方之间的职权争夺战则略有波折。

起初，GSA存废一度岌岌可危，掌握欧盟资金分配大权的欧洲议会试图更进一步废除这一为GJU框架而设的临时性机构，把伽利略项目使用方的权责统一到欧盟委员会，实现欧委会管行政事务，欧空局承包技术事务的较简洁架构。

然而作为”欧洲内阁“的欧盟委员会很快就意识到，自身编制并没有足够的人力和专业知识实际履行管理职责，GSA尽管也只是一些中低级职业官僚组成的行政机关，但对欧盟委员会仍然是不可或缺的工作“辅佐”，GSA由此转危为安，获得了正式名义，并随着伽利略项目的进展，凭借根正苗红的欧盟嫡系身份，一步步扩权扩编，从辅助欧盟委员会处理伽利略项目行政事务，摇身一变为伽利略系统运营的主导机构，正式更名为欧洲卫星定位系统管理局（简写同样为GSA），从欧空局挖下来一大块职能和权限，根据欧盟最新规划，甚至将依托GSA组建欧盟太空计划局（EUSPA），在欧空局（ESA）之外，正式成立一个欧盟“嫡系”民用航天发展机构，两者的业务范围划分含混不清，预计后续还将有一番龙虎斗将会上演。

无论如何，未来GSA改组后，公务员编制预计将增长三倍，为这个设在捷克首都布拉格的偏远机构带来了该不该扩建楼堂馆所之类“幸福的烦恼”。

（宛如打地鼠游戏的伽利略项目主体组织架构）

帕金森定律

GSA的咸鱼翻身史，乃至伽利略项目“国有化”后的演化过程，恰恰是组织行为理论中帕金森定律（Parkinson’s Law）的经典案例。

上世纪中叶，英国学者诺斯古德·帕金森通过对皇家海军和马来亚殖民机构行政办公活动的深入观察，总结出这样的规律，即一个僵化的科层组织中，人员数量与工作效率往往成反比，再宽松的工作时间或人力，也会被“自然”下降的工作效率抵消，一个组织会始终处于“缺人”、“过劳”的状态。

随着非必要冗余的堆积，会开启组织效能劣化的恶性循环，尸位素餐的平庸者，有强烈的动机扩充助手、下属，分担自己的工作责任，提高自己在组织命令链条中的地位，试图实干的人在臃肿的既有人力中，也不得不临时编组各种“核心团队”或“任务团队”保障执行效率，这样的组织架构补丁随后将重演效率衰退的过程，长此以往上行下效，一个科层组织就进入人员不断膨胀，层级不断复杂化，外部竞争力不断弱化的失能状态，行政工作会通过无穷无尽的PPT、会议、汇报、总结、跨部门协调，相互制造出无用的工作量，无论有多少冗员，组织中每个人都可以显得非常忙碌，背负着繁多的KPI指标，并以工作量增加为理由申请招聘更多下级职员，这就是帕金森定律（Parkinson’s Law）的基本原理。

伽利略系统管理架构的变迁正是如此，负有使用方最终责任的欧盟委员会扶持GSA以交卸日常管理职责，并不懂行的职业官僚机构GSA转手将地面段运维职责发包给Spaceopal公司，GSA只负“领导责任”，而Spaceopal尽管理论上负担着地面运控段具体技术维护工作，但实际操作中又把工作负荷转嫁给更下级厂商的借调人员，如伽利略地面段部分设备的生产商，西班牙GMV公司，就在德国、意大利两大主控中心常驻二十多人工程师团队。

看起来“面向流程”的管理越来越科学越完善，可细品却不难发现荒谬之处，叠床架屋的“管理”密度越来越高，实际做事的人比例却越来越少，层级和职权越来越低，平日里“组织领导”看起来日理万机煞有介事，一旦出事却在迷宫般的链条中找不到可以问责、能够负责的明确对象。

帕金森定律还衍生出了决策过程中的“中间派决定权”现象，决策层的人员过多，就会使协商失去意义，在投票多数决的机制下，只有最符合“平庸的大多数”趣味和利益的议案才能得到支持，在欧盟的伽利略预算分配中，我们也可以清晰地观察到这样迎合小成员国需求的预算分肥现象。

从2017年的原子钟故障，到2019年的全系统掉线，及至今年在信誓旦旦的改善措施后，再次因为地面时间同步问题出现全系统服务故障，伽利略项目的管理风格和水平，已经明显表现出“大企业病”的晚期症状，丑闻在云山雾罩的官腔、如同迷宫的“权限”中隐没，找不到真正的问责对象和担当者，似乎每次问题被完美解决，又一次次让人大开眼界，对运营问题讳莫如深的监管层，似乎习惯于小问题捂盖子“装瞎”，大问题私下向媒体放料“引导”，把法国人、西班牙人当成甩锅对象，要么是法国泰利斯公司最早的运控体系架构设计太糟糕，要么是西班牙研制的地面时间同步设备不堪使用，总之责任都在前人，GSA和主承包商伙伴也是无辜的受害者。

一位专家对于这种伽利略系统的管理文化有着精准的评价：“伽利略对欧洲具有战略意义，它已经接近完成，但是运营方及其思维方式需要进行根本性的改变。他们尚未完全理解承担关键服务职责意味着什么”。（They have not yet fully understood what providing a critical service means.）

奇怪的欧洲病

中国人的北斗卫星定位系统，是伽利略系统的一面“照妖镜”，在“清退”与中国技术合作的时候，欧洲人，甚至可能中国人自己也不会想到，当年技术底子最薄、布站限制又最多的北斗系统已经正式建成并开启全球服务，在世界上大部分国家，信号质量都可与GPS媲美甚至犹有过之。

而财力和技术都充足得多的伽利略系统，时至今日依然挂着“试运行”的名头，应付着一个又一个奇葩的技术故障。

中国人甚至还有余力完善向世界提供的卫星定位服务公共品，中国发起并主导的国际GNSS监测评估系统(iGMAS)，是世界上第一个覆盖现存所有全球卫星定位系统（GPS、格洛纳斯、北斗、伽利略）的服务监测平台，从用户使用的角度出发，监测评估四大定位系统信号性能，及时通告卫星运行异常工作状态，伽利略系统上周和去年的两次大故障，都是iGMAS率先对外公布，效率甚至领先于伽利略自己的用户服务机制。

北斗三号全球定位系统建成后，中国人在应用上也玩出了越来越多的“花样”，借助北斗系统独特的短报文双向通信机制，甚至有国内学者在研究以此实现远程高超音速武器的中段制导，还有更开脑洞的想法，捕捉隐形飞机飞行或航母航行中反射的北斗卫星信号，经算法调制后实现对相关重点目标的被动定位探测。

（目前在全球大部分国家，特别在一带一路沿线，北斗卫星信号覆盖度都超过GPS）

从总体航天活动上看，中国较欧洲也表现出明显更高的国家能力，根据欧洲咨询机构较为激进的推算，去年全年中国军民用航天领域投入约为89亿美元，已经达到历史最高水平，可如果把欧空局、欧盟和法德意三国国内航天投入加总去重，则欧洲年度航天预算还要超过这一水平，然而用更少的钱，中国人实际做的事情却远远超出了老欧洲，今年由于欧洲疫情的影响，双方航天活动更将拉开空前悬殊的差距。

（今年前三季度各国航天发射次数）

中国法宝

为什么欧洲人财力投入更大，外部条件更宽松，科技基础更雄厚，反而在高精尖的航天领域被中国人大踏步地甩开？

这一看似反直觉的结果，原因就在于科技工程并不只是硬件资源（技术、财力）的比拼，就好像财大气粗的足球俱乐部买来一支全明星阵容，但稍有生活常识的人都能理解，这并不意味着就能够拿下联赛冠军。

组织管理资源实现科研目标，还考验着工程项目管理的隐性能力，在这方面，中国人恰恰较老欧洲有着巨大优势，综合条件的作用下，航天工程实施能力也就有了我们现实中看到的结果。

钱学森先生曾总结道，“按照我的体会，周总理，聂老总就是把他们过去在解放战争中，组织大规模作战的那套办法，有效地用到科技工作中来，把成千上万的科技大军组织起来了。”

中国大型科技工程如同“大兵团作战”的军事化指挥管理战略风格就此奠定，而在具体工程实施里，钱学森等战略科学家也摸索出了“两条指挥线”的系统工程管理技术，以计划、调度功能为核心，并有机集成于总体部门的行政指挥线，控制工程计划各分系统实施进度，对用户需要和技术可能，项目任务和研制条件不断进行综合平衡，保证各阶段任务如期完成，相当有效地解决了所有者缺位、代理人问题等“大组织病”。

中国航天事业的两大法宝：航天精神和系统工程方法，涵盖了大型科技工程管理实施的两个核心要点：文化和组织，是新中国第一代领导集体革命斗争和第一代战略科学家工程实践的总结，是最严苛的筛选压力下被证明的宝贵软科学成果。

上世纪八十年代后，钱学森先生热心推动了中国系统工程学会的成立，将这套软科学知识有力扩散到了国民经济各个产业部类。

（周总理曾对钱学森表示，应该把两弹一星工程奇迹的管理方法向其他领域扩散）

伽利略项目的历史，充分展现了没有确立使命感和方向感的精神动员，没有清晰严格的指挥命令链条，只是一个个松散的主体谈好条件，当份工来打，当个单子来拉，当笔外快来分，再雄厚的基础，做出来的东西也只能是凑合交差，甚至凑合都交不了差，毕竟公文能够春秋笔法，问责可以混赖过关，冰冷的物理规律却不会和稀泥。

作为象征着欧洲一体化意志和能力的“旗舰”项目，伽利略系统在上周通过的2021-2027年欧盟太空预算案中得到了力保，获得约90亿欧元部署与运营经费，技术升级换代的“伽利略二代”星座也拟于2020年代中期开始部署，蓝图虽然宏伟，但欧盟在伽利略项目中二十年来所表现的领导力，让人对这一蓝图的落实不能不捏一把汗。

欧洲一体化，看似机制越来越完善，真金白银的财力也日益充裕，然而欧盟这一上层建筑“外观”可以打磨得越来越逼真，但和一个真正的“国家”之间，仍然像真苹果和塑料模型一样天差地别。

正如华盛顿邮报资深记者TR Reid所评价的，“没有人会故意设计出一个像欧盟那样复杂和冗余的政府”，这个泛欧政治精英的小共同体尽管在权力夹缝中左右逢源日益壮大，但其能否真正实现老欧洲作为作为一个超级共同体的聚变，还有着巨大的疑问，作为这艘航船上的豪华装饰品，伽利略项目的未来同样多变莫测。