從“子午儀”到GPS
GPS的中文名字叫“全球衛星導航系統”。它的前身是美國海軍1964年研制的“子午儀”導航衛星?!白游鐑x”最重要的功能是為北極星核導彈提供精確的定位,以便準確實施核打擊。同時也用于為核潛艇和水面艦艇導航,兼做大地測量。“子午儀”是人類建立的第一個衛星導航系統,它為現在的GPS奠定了堅實的基礎。
為了解決“子午儀”存在的眾多問題,美國從1973年開始開發新的衛星導航系統GPS,到1993年全部建成并投入使用,總共耗資300多億美元。GPS系統包括三大部分:地面控制中心、導航衛星和GPS接收裝置。負責全權控制的主控制站在美國科羅拉多,另外,三個地面天線和五個監測站則分布在全球各地。GPS共有27顆導航衛星,其中正在使用的24顆,備用的3顆。
由于增加了衛星數量,使用了最新的計時工具,GPS不僅解決了“子午儀”不能提供海拔高度數據的缺陷,而且定位的精度大為提高。但它針對軍用和民用提供了不同的定位精度:軍用為3米,甚至可達到1米。由于對民用信號增加了干擾機制,使精度下降到100米;2005年,又取消了這一干擾機制,使民用信號的定位精度提高到了5米,推動了GPS的普及。
我在哪兒
GPS是怎樣確定接收器在地球上的位置的呢?首先,假定我們已經知道某一個GPS衛星的位置,而且又能準確測定你所在的地點A到該衛星之間的距離,那么,A點一定位于以衛星為中心、所測得的距離為半徑的圓球上。如果又測得A點至另一衛星的距離,則A點一定處在前后兩個圓球相交的圓環上?!?br>