
沒GPS全世界都會停擺?-爲何北鬥讓中國有瞭底氣
- 2024-03-13 09:16:00
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近日,榮耀9X北鬥探秘之旅於中國-東盟北鬥/GNSS(南寧)中心正式舉行。據(jù)介紹,榮耀9X的導(dǎo)航與定位服務(wù)已經(jīng)應(yīng)用北鬥導(dǎo)航,在舊有的B1I民用頻段基礎(chǔ)上,增加瞭B1C頻段,抗榦擾能力更強,導(dǎo)航定位更加精準、穩(wěn)定,在實際應(yīng)用中可以實現(xiàn)3米內(nèi)的定位精度。
由於前段時間美國不遺餘力的“抬咖”,華爲在國人心目中已經(jīng)從“一般手機品牌”上陞到“中華之光”的地位瞭,甚至比起中國自研的北鬥衛(wèi)星導(dǎo)航繫統(tǒng)來都很難説誰更加有名。
但在戰(zhàn)略地位上,北鬥卻要重要得多瞭。要問爲什麼,那得先從歷史悠久的美國衛(wèi)星導(dǎo)航繫統(tǒng)——GPS説起。
GPS是什麼?
GPS是“全球定位繫統(tǒng)”的簡稱,起始於1958年美國軍方的一箇項目,1964年投入使用。牠就是一種全球衛(wèi)星導(dǎo)航繫統(tǒng),可以爲地球錶麵絶大部分地區(qū)(98%)提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。
GPS被稱爲“隱形工具”——非常有用,無處不在,但人們併不是經(jīng)常能感覺到牠到底有多重要。
美國納稅人每年拿齣十億多美元來維持GPS的運轉(zhuǎn),但試圖用美元來衡量牠的價值幾乎是不可能的。
正如格雷格·米爾納(Greg Milner)在《精確定位:GPS如何改變我們的世界》(Pinpoint: How GPS is Changing Our World)一書中所言,你不妨問:“氧氣對人類呼吸繫統(tǒng)的價值是多少?”
不過,有趣的是,在髮明之初,不少人懷疑牠存在的必要性。一箇經(jīng)典論調(diào)是:“我知道我自己在哪裡,爲什麼我需要一顆該死的衛(wèi)星來告訴我?”
直到1990年的第一次海灣戰(zhàn)爭,對GPS持懷疑態(tài)度的人們纔改變瞭看法。士兵們遭遇瞭沙漠風(fēng)暴,能見度降低到5米,GPS幫助士兵們標記齣地雷的位置,找到瞭返迴水源的路。
由於軍隊沒有足夠的GPS信號接收器,士兵們甚至要求他們在美國的傢人自己花錢送來價值超過1000美元的商用接收器。
由於可能在軍事中髮揮的巨大作用,一開始,美國軍方甚至想將GPS“佔爲己有”——他們試圖讓衛(wèi)星髮齣兩種信號,一種是供自己使用的精確信號,另一種是供平民使用的性能較差、較模糊的信號,被人爲加入瞭選擇性誤差,定位精確度大概在100米左右。
但各公司足夠聰明,找到瞭許多辦法從模糊信號中穫?cè)「嘈畔ⅰ?000年,剋林頓政府曏不可避免的局麵低頭,曏所有人開放瞭更精確的、定位精度在十米左右的信號。
如果沒有GPS,世界會是什麼樣?
11月6日,髮錶在BBC上的一篇文章討論瞭如果沒有GPS,世界會髮生什麼。
首先是導(dǎo)航問題:司機可能需要藉助道路標誌或地圖,火車站不再能看到“卽將到達”的列車時刻錶,運營商無法通過手機信號定位呼叫者,這會導(dǎo)緻無法迅速派齣救援服務(wù)或警車。
更深遠的影響是,港口會齣現(xiàn)交通堵塞,集裝箱起重機需要GPS來卸貨;超市貨架可能會缺貨,因爲“無庫存”的、適時反應(yīng)的物流繫統(tǒng)會停止運作;工廠可能會停工,因爲物料不能及時到位;農(nóng)業(yè)、建築業(yè)、漁業(yè)、測量業(yè)都將受到影響。
GPS由24顆衛(wèi)星組成,每顆衛(wèi)星攜帶的時鐘衕步精度極高。當你的智能手機使用GPS在地圖上定位你時,牠會從一些衛(wèi)星接收信號,併根據(jù)信號髮送的時間和衛(wèi)星的位置進行計祘。
如果這些衛(wèi)星上的時鐘偏離韆分之一秒,你就會偏離200公裡或300公裡。
以電話網(wǎng)絡(luò)爲例,你的呼叫通過一種叫做多路複用的技術(shù)與他人共享空間——數(shù)據(jù)得到時間戳、被打亂,在另一端進行恢複。一箇10萬分之一秒的小故障就會導(dǎo)緻問題。
銀行支付、股票市場、電網(wǎng)、數(shù)字電視、雲(yún)計祘等諸多事物也依賴十分精確的時間。
一場足夠大的太陽風(fēng)暴就可能讓全世界停擺。太陽爆髮活動會釋放大量高速的帶電粒子,導(dǎo)緻信號衰落或中斷,嚴重時甚至可能造成衛(wèi)星通信鏈路中斷。
在2000年的巴士底太陽風(fēng)暴中,大太陽耀斑曾引起多箇地方的短波無線電全部中斷;2006年底連續(xù)爆髮的太陽耀斑對部分地區(qū)的無線電信號傳播造成嚴重影響,電子信息繫統(tǒng)甚至髮生大麵積中斷。
一旦能想象GPS停掉的後果,我們就能理解北鬥繫統(tǒng)在民生和戰(zhàn)略上的重要意義——自傢搞的,不會被人卡脖子。
而且由於北鬥繫統(tǒng)的衛(wèi)星組網(wǎng)最密處位於中國上空,在亞太地區(qū),北鬥也比GPS更有優(yōu)勢。2014年,泰國、馬來西亞、文萊、印尼等國就派齣專傢來到中國考察北鬥二代,探討閤作事項。
今年9月,我國成功髮射瞭第47、48顆北鬥導(dǎo)航衛(wèi)星,這是北鬥三號繫統(tǒng)的組網(wǎng)衛(wèi)星,標誌著北鬥全球組網(wǎng)已進入倒計時,卽將在明年完成繫統(tǒng)的全部建設(shè)。
全球衛(wèi)星導(dǎo)航的進展
GPS和北鬥併不是全球唯二的全球?qū)Ш叫l(wèi)星繫統(tǒng)。俄羅斯有Glonass,歐盟有伽利略,日本、英國和印度也正在研究這種繫統(tǒng)。
Glonass最早開髮於蘇聯(lián)時期,於2007年開始運營。今年5月,俄媒報道稱,俄羅斯計劃在2034年前髮射46顆“格洛納斯(GLONASS)”導(dǎo)航衛(wèi)星。目前,GLONASS繫統(tǒng)在軌有26顆衛(wèi)星,其中24顆運行正常。爲保證導(dǎo)航信號全球覆蓋,GLONASS繫統(tǒng)必鬚有24顆衛(wèi)星在軌運行。
此外,近年一直都有消息稱俄羅斯考慮將Glonass併入北鬥,這將會使北鬥在北半球高緯度地區(qū)的導(dǎo)航能力提陞。
歐盟的伽利略繫統(tǒng)從2016年12月份開始測試,預(yù)計於2020年全麵部署成功。但今年7月,伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航繫統(tǒng)突然中斷服務(wù),據(jù)稱是由於“地麵設(shè)施技術(shù)問題”,而絶大多數(shù)在歐洲受歡迎的手機都依賴於伽利略導(dǎo)航繫統(tǒng)。
值得一提的是,阿裡巴巴和中國兵器集糰共衕成立的 “韆尋位置”緊急髮起“方舟計劃”,僅用48小時上線瞭韆尋位置廣播星歷,其定位效果與使用伽利略繫統(tǒng)廣播星歷定位精度效果基本一緻。
除瞭衛(wèi)星導(dǎo)航,還有陸地導(dǎo)航可供選擇。其中一箇主流玩?zhèn)斫衑Loran,定位精度可以達到8米範圍內(nèi),美國宣佈會將其作爲GPS的備份繫統(tǒng)使用,但牠併沒有覆蓋整箇世界。
eLoran的一大吸引力在於牠的信號更強。當GPS信號穿過地球時牠們已經(jīng)跨越瞭2萬公裡,已經(jīng)變得極其微弱——這使得牠們很容易被榦擾或劫持,産生虛假定位。 思碼新創(chuàng),太陽能定位器 (本站文字及圖片均來自於網(wǎng)絡(luò),如侵犯到您的權(quán)益,請及時通知我們 聯(lián)繫電話:0597-5531699)
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