曾幾何時(shí)，咱們都沒(méi)有體驗過(guò)在異國他鄉走失的感覺(jué)了，每天點(diǎn)了外賣(mài)就開(kāi)端盯著(zhù)騎手看看外賣(mài)到哪里了，這些都得益于GPS的呈現，潛移默化地改變了咱們的日子�？墒钱敱�新疆GPS問(wèn)到，GPS從何而來(lái)，是誰(shuí)創(chuàng )造晰GPS，離開(kāi)GPS咱們的日子會(huì )怎樣呢？這些問(wèn)題幾乎會(huì )難倒大多數人，今日咱們就來(lái)聊聊關(guān)于GPS的那些事兒。

GPS的歷史與未來(lái)

GPS的概念最初源于暗斗時(shí)期的太空比賽中，其時(shí)的科學(xué)家們新疆GPS通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號的“多普勒效應”改變來(lái)追尋衛星的方位。美國水兵在20世紀六十年代中葉進(jìn)行了衛星導航試驗，為搭載了核導彈的美國潛艇供給定位服務(wù)。通過(guò)六顆極地衛星，潛艇能夠捕捉衛星的多普勒改變信號，在幾分鐘內確定潛艇的方位，這便是GPS的前身。

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在20世紀七十年代早期，美國國防部想要擁有一個(gè)強大的安穩的衛星導航體系，在水兵科學(xué)家之前設想的基礎上，決定運用衛星來(lái)構建導航體系。隨后，1978年美國國防部發(fā)射了第一顆帶有守時(shí)和測距功用的導航衛星，整個(gè)GPS體系2于1994年完結星座部署，投入全面運轉服務(wù)。

今日，有32顆GPS衛星正在運轉，它們正掩蓋著(zhù)地球，影響著(zhù)咱們日子的方方面面。GPS現在供給兩種層級的服務(wù)，即標準定位服務(wù)（SPS）在L1頻率上運用粗收集（C/A）碼，和精準定位服務(wù)（PPS）在L1和L2頻率上都運用P(Y)碼。精準定位服務(wù)的運用權限遭到美國空軍、美國聯(lián)邦安排和一些盟軍武裝部隊和政府的嚴厲限制。全球范圍內所有用戶(hù)均可在連續運用標準定位服務(wù)，不向直接用戶(hù)收取任何費用。

跟著(zhù)科技進(jìn)步，美國政府也在進(jìn)行著(zhù)GPS衛星體系的現代化與更新�，F在正在試圖在GPS信號中增加兩個(gè)民用信號頻道，1）是在GPSL2頻率中增加1227.60M新疆GPSHz的第二民用信號L2C，來(lái)滿(mǎn)意高精度科學(xué)用處的需求；2）增加第三民用信號L5，頻率在1176.45MHz來(lái)滿(mǎn)意民用航空等要害生命出產(chǎn)安全的需求。除此之外，還計劃在GPS信號中增加第四民用信號L1C，以達到和其他GNSS體系互通的目的，如與歐盟的Galileo和俄羅斯的GLONASS。這個(gè)第四信號將會(huì )增加在GPSBlock III衛星中，現在正在開(kāi)發(fā)中。GPS將是美國聯(lián)邦政府供給的主要無(wú)線(xiàn)電導航體系，并將進(jìn)行擴充和改善，以滿(mǎn)意未來(lái)關(guān)于導航定位精確性、掩蓋范圍、可用性、連續性和完整性的要求。

誰(shuí)創(chuàng )造晰GPS？全球定位體系背后的人們

咱們知道其實(shí)電話(huà)并不是貝爾創(chuàng )造的，但這在創(chuàng )造者Antonio Meucci過(guò)世113年后才在法庭上被證明。燈泡也是相同，每當咱們說(shuō)到電燈的時(shí)分，首要就想到的便是托馬斯·愛(ài)迪生，但其實(shí)是HumphryDavy才是第一個(gè)向咱們展示電流流過(guò)鉑條所發(fā)出的光亮的人�？茖W(xué)史中充滿(mǎn)著(zhù)各種關(guān)于創(chuàng )造所有權的爭議，GPS便是其中之一，是誰(shuí)創(chuàng )造晰GPS呢？至少有四位科學(xué)家被以為與這項最早源于美國國防部用于戎行用處的革命性技能的創(chuàng )造有關(guān)。

Roger L. Easton

Roger L. Easton作為美國水兵研討實(shí)驗室空間運用部分的前主管，是促進(jìn)GPS開(kāi)展構成的相關(guān)工程與技能運用的大腦。作為暗斗科學(xué)家之一，Easton從事追尋衛星軌跡的技能研討，曾主要致力于樹(shù)立一個(gè)像蘇聯(lián)人造衛星Sputnik相同，以時(shí)刻基準的導航概念——時(shí)刻導航，它被運用于被迫測距、圓形軌跡和與主時(shí)鐘同步的星載高精度時(shí)鐘里。時(shí)至今日，這些技能在恣意一顆GPS衛星中都是十分重要的。

2004年，Easton收到了美國總統頒發(fā)的美國國家技能創(chuàng )新獎?wù)�，�?“在航天器跟蹤、導航及守時(shí)技能獲得的廣泛的前驅性成果和為NAVSTAR-GPS的開(kāi)展作出巨大奉獻”而獲得這項榮譽(yù)。但是，直到2010年美國創(chuàng )造家名人堂才承認Easton對GPS創(chuàng )造的奉獻。

事實(shí)上，早在2004年已有另外兩名科學(xué)家Ivan Getting和Brad Parkinson，因GPS技能的創(chuàng )造而進(jìn)入了美國創(chuàng )造家名人堂。

Ivan Getting

美國創(chuàng )造家名人堂對Getting博士發(fā)出了約請，因其推動(dòng)了“通過(guò)先進(jìn)衛星體系來(lái)為快速移動(dòng)的物體（從轎車(chē)到導彈）精準地計算方位數據” 的概念的運用。這位美國航空航天公司的開(kāi)創(chuàng )總裁還在2003年被美國國家工程院授予了“查爾斯·斯塔克·德雷珀工程獎”，因其對“GPS概念和開(kāi)展”的巨大奉獻。更具體地說(shuō)，美國國家工程院以為Getting博士對“GPS設計，其運轉價(jià)值、規劃、商洽和與所有體系利益相關(guān)者獲得一致協(xié)議，在GPS完成的道路上居功至偉�！�

Getting博士提出了三維、時(shí)差定位導航體系，據他自己陳說(shuō)“這些建議書(shū)是美國航空航天公司提出的，對GPS十分重要�！痹诖_認了水兵現已開(kāi)展了一個(gè)很好的空間導航體系后，Getting博士說(shuō)“國防研討與工程主任的結論是只能有一個(gè)體系，且這個(gè)體系應根據空軍、航空航天的概念，被稱(chēng)為GPS，由空軍與三個(gè)合作部分聯(lián)合開(kāi)發(fā)�！�

但是，Easton的兒子Richard以為Getting對GPS項目的奉獻有限，并不應該被以為是GPS的創(chuàng )造者�？墒�，Richard更樂(lè )于與另一位名人堂入選者共享榮譽(yù)，他是與Getting博士共同獲得了查爾斯·斯塔克·德雷珀工程獎的Brad Parkinson。

Brad Parkinson

Brad Parkinson從1972年到1978年在NAVSTAR GPS聯(lián)合項目辦公室中擔任重要職位，創(chuàng )造家名人堂明確指出，作為該項目第一任負責人，他一直是GPS體系概念、工程開(kāi)發(fā)和施行的首席架構師，這也為Parkinson贏(yíng)得了“GPS之父”的美譽(yù)。Parkinson在參與之前現已是一名空軍上校，被委派重新啟動(dòng)一個(gè)空間和導彈體系安排計劃，代號為621B，旨在為導航供給高度、經(jīng)度以及緯度數據。在美國國防部決定樹(shù)立這個(gè)與所有軍事部分合作開(kāi)發(fā)的聯(lián)合項目時(shí)，Parkinson被任命為負責人。

GladysWest博士

在四位前驅中，關(guān)于Wet博士而言，被承以為GPS創(chuàng )造者之路是最為坎坷的。早在1956年，West博士已上任于美國水兵武器實(shí)驗室。這兒曾是暗斗后太空比賽的前沿陣地，也是水兵太空監視中心的所在地，直到2004年美國空軍接管了其控制權。West博士是一名數學(xué)家，精于處理衛星數據，以確定衛星的切當方位。

在2018年12月，West博士終究新疆GPS被約請參加空軍、太空和導彈前驅名人堂，這是美國空軍的太空指揮最高榮譽(yù)。在介紹詞中，美國空軍認可了West博士在IBM 7030“Stretch”計算機編程的奉獻，其使得“關(guān)于大地水準面的計算變得越來(lái)越精細，終究?jì)?yōu)化為GPS軌跡”。

由上至下四位分別是Roger L. Easton，Ivan Getting，Brad Parkinson，GladysWest

假如GPS失效會(huì )怎樣？

咱們對GPS導航體系的依靠已遠遠超乎咱們的想象。美國政府的GPS衛星搭載著(zhù)與世界協(xié)調時(shí)（UTCTime）保持一致的原子鐘，極為精確的時(shí)刻截點(diǎn)關(guān)于一些高速運作的，如從電網(wǎng)到高速金融交易等職業(yè)的順利進(jìn)行十分重要，由于萬(wàn)分之一秒的分差就意味著(zhù)數百萬(wàn)美元，甚至咱們的互聯(lián)網(wǎng)也依靠于精確的GPS時(shí)刻截點(diǎn)來(lái)接入路由數據。

假如GPS失效了，空中的飛機和海中飛行的輪船就會(huì )發(fā)現自己現已與世隔絕，不僅如此，戎行也會(huì )無(wú)法監控者恐怖安排，無(wú)法獲取天氣預報信息，數字電視和播送將會(huì )無(wú)法傳輸，最重要的，GPS的失效將會(huì )狠狠地沖擊咱們現已習慣的順暢日子。

2016年1月，美國空軍退役了一顆新疆GPSGPS衛星，一個(gè)錯誤的時(shí)刻截點(diǎn)數據被上傳進(jìn)入了其他正在工作的衛星，使得這些衛星的時(shí)鐘產(chǎn)生了13微秒的誤差，這個(gè)錯誤在文字中看起來(lái)好像微乎其微，但卻給全世界帶來(lái)了持續12個(gè)多小時(shí)的紊亂。美國和加拿大發(fā)出的一些報告宣稱(chēng)，警察、火災和無(wú)線(xiàn)電設備其時(shí)都陷入紊亂，無(wú)法工作，電網(wǎng)中還呈現了反常信號更令人震驚的是，這個(gè)失誤還導致英國播送公司BBC的數字播送整整癱瘓了兩天！

咱們難以想象失去了GPS將是一種什么樣的災難，這個(gè)體系現已隨同咱們走過(guò)了數十個(gè)年初，而人們也樹(shù)立了包括GPS的全新概念——全球導航體系GNSS，來(lái)處理與定位相關(guān)的一系列問(wèn)題�，F在，除了美國擁有的GPS體系，我國的北斗衛星導航體系、俄羅斯的GLONASS和歐盟的Galileo導航體系，都已在全球范圍內運作，而印度與日本也現已開(kāi)發(fā)了適用于區域的導航體系，未來(lái)的日子也將因這些而變得更舒適快捷。