GPS之家

    全球卫星导航系统对一个国家的国家安全、国民经济发展以及普通民众的日常生活，正在产生全面而深入的影响。目前在太空中运行的全球卫星导航系统有美国的GPS和俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS），欧洲的伽利略系统正在建设当中，但是计划一再拖延。　
　
　　2007年4月14日，中国发射了第一颗第二代北斗导航卫星。与之前的北斗一号组成的区域性导航系统不同，这次发射的卫星，标志着以5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成全球卫星导航系统，迈出了具有实质意义的第一步。　　

　　这是真正属于中国人自己的、覆盖全球所有方位的卫星导航系统。　　

　　依赖与受伤　　

　　第一个故事是记者在一次活动中听到的。美国人在对伊拉克大打出手的时候，美军一艘军舰在万里之外检查过往船只，并向一艘C国的油轮发出停船接受检查的信号。C国的海军虽然鞭长莫及，但是C国也是核大国，油轮船长觉得美舰不敢怎么样，加上自己的船体比军舰大得多，所以不理不睬，继续航行。时间不长，问题出来了。C国油轮上的GPS导航设备突然失灵。没有了GPS，油轮在茫茫大海上就没有了方向，只好停了下来。美军直升机强行登船，将船长一干人等赶到甲板上晒太阳，然后对全船进行搜查。搜查过后，美军军官潇洒地敬个礼，说一声“感谢你们与美国政府的合作”，然后扬长而去。船上的GPS又恢复了正常。　　

　　第二个故事是圈内人士讲的。某年某月，中国人民解放军在某地举行军事演习。有消息说，美国对该地的GPS信号进行了特殊处理。尽管具体情况不得而知，但是，这个圈内人士直言，那段时间，该区域的GPS接收设备的工作状况确实极不正常。　　

　　第三个不是故事，而是一个事实。有关方面信息显示，我国一些政府、专业部门对GPS已经产生了严重的依赖，认为经过10多年的应用，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得了某部门广大工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而带来一场深刻的技术革命。　　

　　这就是GPS，一个向所有用户免费开放的全球卫星导航系统，一个让越来越多的国家和民众依赖的系统。但是，又有多少人意识到了，这个系统的开关，掌握在美国人手里。这是一个随时可以在扩大信号误差、关闭信号，让几百万平方公里的人员、设备突然看不清或者变成瞎子的系统。　　

　　知道了以上内容，我们就可以了解，北斗导航系统的出现和它的升级换代，对于中国、对于中国人，意味着什么。　　

　　GPS就在你身边　　

　　要了解中国的北斗导航系统，得先了解美国的GPS。把GPS讲清楚了，北斗也就清楚了。　　

　　在卫星导航系统出现之前，远程导航与定位主要用无线电进行，其中包括罗兰－C系统、Om ega（奥米茄）系统、多卜勒系统等，这些系统精度都不高。　　

　　1958年，美国开始研制第一代卫星定位装置子午仪系统（T ran s it）。1964年，子午仪系统投入使用。该系统只有5－6颗卫星，不能从地面站进行连续的观测和控制，因而无法提供连续的实时三维导航，精度也不高。　　

　　为满足军事部门和民用部门对连续、实时、三维导航的要求，1973年，美国国防部制定了GPS计划。该计划分三个阶段：　　

　　第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，发射了4颗试验卫星，研制了地面接收设备。　　

　　第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，陆续发射了7颗试验卫星。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。　　

　　第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，1993年底实用的GPS网正式建成。　　

　　GPS使用24颗高度约两万公里的卫星，分布在六个轨道面上（每轨道面4颗）。这样的分布使得用户在全球任何地方、任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并接收卫星信号，从而实现精确、连续、实时的定位导航。　　

　　由于每一颗卫星都有使用寿命，因此，GPS运行之后，美国仍在不间断发射新星。到目前为止，GPS至少已经发射了55颗卫星。这种连续的发射不但保证了GPS维持工作状态，还使得GPS的功能得到持续改进。目前，美国正在实施新的GPS现代化计划，这个计划完成之后，GPS系统的功能将变得更加强大，处于遥遥领先的地位。　　

　　GPS发射的信号分为两种：军用的和民用的，其中军用信号专供美国军方使用，民用信号免费开放给全球用户使用。一般而言，民用信号较军用信号的精度要差，而且，美国军方随时可以对特定区域的信号进行调整，使其误差变大，甚至关闭特定区域的信号，让GPS暂时失灵。　　

　　GPS强大的定位导航功能，使得其民用用户数量呈几何数增长，在发达国家已经成为民众生活的重要组成部分，中国的民用用户数量近年也在大幅度增长。　　

　　在国际军火市场，GPS也拥有特殊的地位，不少国家对外出口的精确制导武器，是基于GPS导航系统开发的。　　

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