C114 6月17日特稿（于藝婉）一年后的某個假日，當(dāng)你開車載著家人前往預(yù)定好的鄉(xiāng)間別墅時，可能會發(fā)生這樣的場景：那座別墅不翼而飛了。是它被偷走了？還是你的導(dǎo)航儀沒有完成應(yīng)有的使命？
無疑，后者的可能性更大。全球最成熟的全球定位系統(tǒng)（GPS）在2010年時將經(jīng)受最嚴峻的考驗。美國政府在今年5月發(fā)表報告警告稱，由美國空軍管理的全球定位系統(tǒng)有可能在明年開始失效。
這絕非危言聳聽，來自思博倫公司從事衛(wèi)星定位22年的專家Andrew Addy先生透露，在GPS系統(tǒng)30顆衛(wèi)星中已經(jīng)有6顆衛(wèi)星開始出現(xiàn)部件失效的現(xiàn)象。
正在“服役”的GPS體系Block ⅡR-M從1997年開始工作，30顆衛(wèi)星覆蓋全球各司其職，按照原計劃，Block ⅡR-M系統(tǒng)將從2010年時逐步退役，“一旦衛(wèi)星數(shù)量降至24顆時，就與原來的設(shè)計規(guī)格不適應(yīng)了。”Andrew Addy說。
思博倫通信衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)部亞太銷售總監(jiān)Andrew Addy
換句話說，當(dāng)天空中只有24顆或少于24顆GPS衛(wèi)星覆蓋時，地球上的某些區(qū)域?qū)⒉荒軐崿F(xiàn)覆蓋，越接近高緯度時，這種情況會越嚴重。
其實，按照美國政府的規(guī)劃，3年前GPS的Block Ⅱ-F本該啟動了，而2010年的這道坎就出現(xiàn)在Block Ⅱ-F上。美國報告稱，美國空軍因為嚴重超支和技術(shù)問題，無法按照既定日期更新和發(fā)射新一代衛(wèi)星。
其實，還有另外一個層面，Block Ⅱ-F系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星已經(jīng)上天，而這顆衛(wèi)星的提供者已經(jīng)不再是Block ⅡR-M系統(tǒng)的供貨商，上天的Block Ⅱ-F衛(wèi)星在測試中出現(xiàn)了很多一時無法解決的問題，無法正常工作。
“最壞的情況，很可能出現(xiàn)天空中只有18顆衛(wèi)星能夠工作，所以，美國政府已經(jīng)決定本該于2013年發(fā)射的Block Ⅲ衛(wèi)星提起啟動。”Andrew Addy說。
這似乎與我們這些遠在大洋彼岸的人們沒有什么關(guān)系。其實不然，GPS是美國空軍管理的全球定位系統(tǒng)，一旦發(fā)生衛(wèi)星退服的現(xiàn)象，美國很有可能根據(jù)其自身需要，通過交換衛(wèi)星軌道等做法來覆蓋其需要覆蓋的區(qū)域，諸如北美和中東。
這種事情并非沒有先例，在中東戰(zhàn)爭期間，GPS系統(tǒng)在斯堪的納維亞地區(qū)、澳大利亞以及中國西部地區(qū)的覆蓋都出現(xiàn)了問題。
根據(jù)GPS的工作原理，要獲得精確的位置必須對時間進行非常精確的測量，一個衛(wèi)星的信號大約僅需1/15秒即能從空間軌道到達地面。對于以每秒30萬公里傳播的電磁波而言，傳輸時間上一個微秒（百萬分之一秒）的誤差，就會導(dǎo)致位置上大約300米的位置誤差。
而美國GPS系統(tǒng)的按需而“動”，勢必會加大這種位置誤差的幾率，看看全球覆蓋不能僅僅依靠GPS。所幸，人們已經(jīng)在這樣做了。20世紀90年代中期開始，歐盟為了打破美國在衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時市場中的壟斷地位，推出了Global Navigation Satellite System（以下簡稱GNSS）的計劃。
GNSS的中文譯名為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，歐盟并未單兵作戰(zhàn)，聯(lián)合國將美國的GPS系統(tǒng)、歐盟的Galileo系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS以及中國的Compass北斗系統(tǒng)都納入了GNSS的體系中。
公開信息顯示，歐盟的Galileo系統(tǒng)和中國的Compass系統(tǒng)都要在2015年左右才能正式投入使用，從2010年到2015年期間，哪個系統(tǒng)來為我們導(dǎo)航？是祈望美國的Block Ⅲ衛(wèi)星能早日正常工作，還是不把所有的雞蛋都放到同一個籃子里?
北美、法國兩地居住的Andrew Addy帶來了最新的消息。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)在2009年底將達到其工作要求，實現(xiàn)21顆衛(wèi)星覆蓋。“GPS最好的覆蓋是南緯55°-北緯55°，GLONASS可以達到南緯60°-北緯60°，后者覆蓋范圍更廣。”
說到這里，您會馬上意識到，無論是您汽車上還是手機上都需要其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的支持，美國的GPS、歐盟的Galileo、俄羅斯的GLONASS以及中國的Compass北斗系統(tǒng)，最好一個都不少。
“從目前來看，能夠同時接收GPS/GLONASS的設(shè)備并不是沒有，只不過不在民用領(lǐng)域，這些為航天等專業(yè)領(lǐng)域提供的GPS/GLONASS接收芯片就要500美金/片，如此昂貴也并不適合民用。”Andrew Addy說。
好在主流芯片廠商已經(jīng)開始著手多系統(tǒng)即Multi-GNSS產(chǎn)品的研發(fā)，而美國政府關(guān)于GPS的報告也催化了原來并不重視這一領(lǐng)域的芯片廠商開始加入。
而Multi-GNSS此刻最需要的就是一個GPS/GLONASS/Galileo/Compass的仿真環(huán)境。在2005年之前，Multi-GNSS仿真器已經(jīng)可以支持GPS/GLONASS/Galileo，目前，中國的Compass并沒有對外公布技術(shù)參數(shù)。
“想利用真實的天空來進行測試是不可能實現(xiàn)的，而多系統(tǒng)之間需要解決很多問題，幾個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同、時間標(biāo)準不同、坐標(biāo)系不同、大氣模型不同，所以，可重復(fù)、可控制參量、可糾錯的仿真實驗室環(huán)境就為芯片廠商解決多系統(tǒng)之間的協(xié)同工作問題提供了可能。”Andrew Addy說。
因為保密協(xié)議的關(guān)系，Andrew Addy不能透露這些芯片廠商目前的情況，不過，他描述的國外很好的導(dǎo)航應(yīng)用卻給了我們更多的啟發(fā)。
德國通過GPS記錄的軌跡來對貨運卡車進行收費；新加坡公共汽車的計費也通過GPS路徑來實現(xiàn)；英國的保險公司通過定位導(dǎo)航系統(tǒng)了解長途司機休息、剎車、超速等行為；而澳大利亞的交通管理部門則是按照GPS顯示的信息來評定司機行為以進行載貨量的獎懲。
伴隨著人們生活的改善，汽車導(dǎo)航和手機導(dǎo)航與人們需求之間的關(guān)系越來越密切，而對于已經(jīng)進入3G時代的中國來講，Multi-GNSS將有更廣闊的發(fā)展空間，而其所呈現(xiàn)的絕不僅僅是運營商的先見之明，更將帶動新定位終端產(chǎn)品應(yīng)運而生，同時，還將為公安、交通等各個系統(tǒng)打造“平安中國”提供保障。當(dāng)然，整個中國更加期待Compass在GNSS中的上佳表現(xiàn)。
下載文檔
