伽利略系统的应用规划3.1农业和渔业精细农业要求实时获取地块中每个小区间（每平方米到每百平方米）土壤与作物信息，诊断作物长势和产量在空间上差异的原因，并按每个小区间作出决策，准确地在每个小区间上进行灌溉、施肥、喷药等等，以求达到最大限度地提高水、肥、药的利用率。

精细农业要求实现：①精确的定位，精确地确定灌溉、施肥、沙虫的地点；②精确的定量，精确地确定水、肥、杀虫剂的施用量；③精确的定时，精确地确定作业的时间。

正是卫星定位系统的不断完善和发展，为实现精细农业提供了基本的条件。

在渔业领域，利用导航仪可以方便地进行航迹跟踪、制定航线并实现导航功能，获取各种有用的渔业信息，为分析、掌握渔场变化，争取稳产高产提供可靠手段。

另外，导航系统能大范围防止非法捕鱼，监测国际条约的实施，并提供各种船舶的安全导航服务。

伽利略系统在农业和渔业方面的具体应用有以下几个方面：（1）化学药品喷洒众所周知，化学药品通过控制病虫害和杂草来增加产量，但这些化学药品会污染环境，还会扩散到那些并不需要有高经济效益的地区。

通过伽利略系统可以为飞机提供精确定位，因此飞行员能在需要的地区准确地喷洒适量的除草剂、杀虫剂或化肥。

这种应用所需的定位精度优于1m，精确到厘米级会更理想。

如果把伽利略接收机与喷洒工具、数据库或地理信息系统相连接，利用野外数据，操作人员就能控制整个喷洒过程。

（2）农作物产量监测利用伽利略系统，农民能够辨认其土地是高产还是低产，从而进行有效的资源管理，如改变化学药品的使用量，在增产的同时也能将环境污染和费用降到最低。

而要想做到这一点，必须对某片农田进行连续监测，伽利略接收机可以安装在收割机上，这样就能选择特别区域进行数据采样，并存储数据，从数据分析中形成产量图。

（3）农作物面积和牲畜跟踪一些农业机构需要了解农用土地上的农作物面积，利用这些信息来发放农业补贴，并在自然灾害破坏庄稼时作为支付保险费的依据。

以往，农民一般利用历史地籍簿资料所显示的地界线来上报其庄稼面积，但实际上每个季节都会有变化，这种信息并不准确；而伽利略系统可以提供农作物的精确面积，获得的测量数据还能够与地理信息系统相结合，在农业领域发挥更大作用。

（4）渔船导航和监测利用电子导航系统，结合导航图数据和从伽利略系统获得的当前精确位置，了解渔船所在区域，能够实现渔船的安全导航，同时主控中心通过跟踪渔船的位置，确保其不在捕鱼禁区内。

一旦渔船不遵守国际法，驶入禁区将会受到高额罚款，甚至被撤销捕鱼权。

3.2土木工程土木工程是一个精度和可靠性要求很高的领域。

通过与数字绘图相结合，伽利略系统能够对未来的建筑结构进行规划，并维护现存建筑。

主要有以下几个方面：（1）结构监测伽利略接收机能精确测量建筑物、桥梁、历史纪念碑等结构的移动和河流、湖泊的水位。

监测中心利用这些数据对建筑结构的任何变化进行实时监测。

例如，任何桥梁都有一个比其设计参数更高的负载量，对负载量的监测是非常有必要的，而卫星接收机技术和实时处理软件是有效的工具，能用于自动监测系统。

（2）机械导航伽利略接收机与实时运动学技术相结合能用于引导各种重型机械设备，还能自动引导机械设备在危险环境下工作。

（3）建筑工地的管理和物流对于大型建筑工地来说，通往工作区的道路经常发生变化，而且车辆来往频繁，因此必须进行有效的管理，避免因混乱的发生而导致危险，同时还能节省时间。

伽利略系统能为建筑工地提供连续和高精度定位信息。

（4）公路/铁路基础设施维护欧洲的高速公路和铁路网需要土木工程师对其进行专业维护，监测公路、铁路在形状或负载方面的任何变化。

伽利略系统将有助于精确测量倾斜度和对准精度，维修车根据伽利略系统提供的信息来进行工作，从而避免交通混乱。

3.3能源能源行业作为一种公共事业，其用户遍及各地，部门内部设备繁多、地理分散、数据量庞大、管理复杂。

电力、石油和天然气能源网络的设计、建设和运行，以及每种能源的管理、输送设备都需要准确的定位系统，以便检修和维护。

因此，可以说，能源行业是最迫切需要引入定位系统进行管理的部门之一。

（1）发电和配电的网络同步随着配电网络的日益集成以及人们对节电和用电效率的日益重视，网络同步精确度和准确度的要求也越来越高。

伽利略系统能确保电网系统具有相同的时标，一般要求电流扰动观测的时标误差必须小于1毫秒，提高了电流的同步观测能力。

此外，对一些大功率发电机，比如大型天然气涡轮发动机、大型蒸汽涡轮发动机的管理，也需要严格的时间同步。

电力能源很难存储，一旦发生故障，电流和电压的波动就会沿电网传播开。

为使故障引起的损失降到最小程度，必须对电网监测装置进行可靠的远程控制。

电力扰动有时足以摧毁线路设备，并导致长时间的电力中断。

为了跟踪问题的根源，寻求最佳解决方式，必须单独对故障事件进行时间标记。

由于时间同步性可达到微秒级别，故障因此可以定位于300m以内，这也恰好是电力线塔之间的距离。

（2）基础设施测图电子测图系统可以使停电时间大约减少20％，从而促进电力设备更加有效地运行。

伽利略接收机可以对电线、变压器甚至用户的精确位置进行测图。

这样，在停电或其他故障发生期间，可立即鉴定出关键设施；当发生较大规模的停电事故时，可立即派遣维修人员到用户聚集的地点。

同样，电子测图系统还可以应用于水、废水和天然气的基础设施。

（3）石油钻井定位设施的规划、建设和维护，将越来越依赖于卫星定位导航技术的应用。

在海洋石油资源的开发中，当钻井平台根据设计图定位时，或当钻井平台中途停钻并迁移，过后再复位时，往往要求较高的定位精度，此时卫星定位和通信就非常重要。

伽利略系统能提供可靠的定位测量数据，实时的数据传输能使石油公司在钻井操作过程中迅速作出决定。

这种应用将在全球各个区域广泛适用。

总之，将伽利略系统与其他技术相结合，能源领域可以在以下方面受益：①对能源公共基础设施更加完善的控制；②完善能源的流动；③提高电力相关设备时间同步性；④提高石油勘探的安全性和效率；⑤提高对钻井设备的控制能力；⑥借助于更快速的定位信息，以便作出及时的远程决策。

3.4环境对于环境保护机构来说，有效地收集、管理地理数据并进行科学的决策至关重要。

伽利略系统将在环境保护方面发挥重要作用。

利用伽利略卫星系统的精确定位能力，可以进行污染物、危险物品以及冰川的实时跟踪监测，对海洋、大气低温层进行制图，研究潮汐、洋流以及海平面的变化等。

对大气、水气的实时监测可服务于天气预报和气候研究，对电离层的监测可服务于无线通信、空间科学乃至地震预报。

伽利略导航系统同样可跟踪野生动物的行踪，以更有效地保护其栖息地。

（1）环境监测有关环境的许多有用信息都可以从伽利略卫星信号中提取出来。

利用导航信号，可以有效确定大范围内大气剖面的性质，其中包括大气密度、气压、水气含量以及风速风向。

对大气参数的连续测量可以用于预报天气状况，常年的观测还可以对气候变化状况进行监测。

除此之外，伽利略系统还可用于海洋环境的研究，通过对洋流、潮汐的浮标定位，可以对全球海洋进行动态监测。

地球科学的其他领域也将从伽利略系统中受益。

利用伽利略系统可探测两极地区环境和生态变化，避免了野外数据采集的困难，成为一种科学有效的手段；通过在冰川外围基岩上设置定位基准点的方式，伽利略测量系统可探测冰盖、冰层分布及其变化趋势以及地表温度变化速率等，通过对冰盖的连续监测提供有关冰川演变的信息，从而进行定期的冰川运动、冰川变化测量。

伽利略系统还可以用于火山学、地质构造变化研究以及地震灾害的预测，甚至可以在考古位置定位方面发挥作用。

（2）科学研究伽利略系统投入使用后，充分利用其对野生动物的连续跟踪能力，其应用领域甚至可延伸到生物学以及动物行为的研究上。

比如在动物的颈圈上安装小型接收机则可对动物进行监测或保护，跟踪稀有物种的迁徙状况。

这一技术可使生态学家和生物学家大大受益。

这对于动物行为的研究和保护其栖息地的工作将发挥重要作用。

伽利略系统与GIS、RS等技术结合，可以建立生态环境动态监测与管理系统，即通过野外综合考察与实地调查研究，全面收集和分析整理各种生态环境调查资料与观测数据，建立一个能动态监测、高效管理、综合分析、适时发布的生态环境动态监测体系和决策支持与管理信息系统，为制定生态环境保护规划和政府综合决策提供依据。

同时实现网络信息共享，其中应急响应监测系统建成后，可为气象、测绘、林业、海洋等有需求的部门提供服务。

（3）海洋资源的保护卫星导航定位技术可用于海洋学、水文学以及海洋生态学的研究。

基于科学分析方法、海洋调查以及数据采集整理的鱼类资源研究，有利于进行渔业的管理，提高渔业产值并有利于可持续发展。

卫星导航定位技术可用于调查具有鱼类栖息限制条件的地区，从而可保护无目标种群、幼鱼以及敏感栖息地。

有关部门则可利用科学数据来建立鱼类的保护区。

为达到此目标，伽利略系统将为世界统一数据格式的采集提供一个标准工具，从而为全球鱼类种群的研究提供一致的方法。

另外，由于伽利略系统是一种全天候、高精度的连续定位系统，并且具有定位速度快、费用低、方法灵活多样和操作简单等特点，可在水文信息的采集、存储、处理和提供服务的过程中发挥重要作用，其具体应用方面包括各类水文站经纬度的标定、水准点位置的标定以及地面沦陷的监测等。

（4）环境安全伽利略系统不仅将使人们的生活更加安全，也可使环境保护工作更加切实有效。

例如，可以对石油运输进行有效管理，显著降低由于石油泄漏而引起的环境污染。

在肆意泄漏、倾倒石油的案例中，犯罪者也容易查明。

3.5财政、银行业和保险在当今信息社会中，每天都有海量的敏感数据在进行传输。

因此，数据的安全性、完整性、真实性、保密性一跃而成为电子文档交换中被关注的焦点。

对这些信息的保护带有强制性，这也带动加密和认证技术的不断改进。

伽利略系统在这个领域可以扮演很重要的角色。

（1）电子文档的保护在数字化时代里，电子文档已成为纸张的有效替代品，这意味着要发展电子签名和时间戳的有效认证。

由于伽利略系统能够提供全球范围的可被确认的可靠数据，对于认证和电子签名，加密系统就可基于伽利略可被信赖的时间信号，并且其提供的时间信息还具有可追踪性。

由于伽利略对加密、电子签名和时间戳的技术支持，便可产生很多诸如在金融领域中的应用。

（2）数据加密因为最新的电子加密技术依赖于高精度的时间基准，而这在实践中唯有通过原子钟才能获得，所以普通用户还不能享用这些技术。

伽利略系统开展时间服务，可以保证数据在廉价终端间安全传输，使多个用户共享。

（3）电子商务电子商务中，人们经常担心其在购买过程中所提供给商家的信息的保密性。

同样，电子银行也承担着被非法获取文件、账目、信用卡和篡改交易记录的风险。

而通过使用加密技术，伽利略系统能够保证它们的安全。

（4）保险伽利略系统为保险领域所带来的益处较明显，例如它能成为监控贵重物品的有效手段，这包括银行间传送的金条、艺术品和任何上了保险的物品等。