C114 6月17日特稿（于藝婉）一年后的某個(gè)假日，當(dāng)你開(kāi)車(chē)載著家人前往預(yù)定好的鄉(xiāng)間別墅時(shí)，可能會(huì)發(fā)生這樣的場(chǎng)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(méi)有完成應(yīng)有的使命？

無(wú)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(shí)將經(jīng)受最嚴(yán)峻的考驗(yàn)。美國(guó)政府在今年5月發(fā)表報(bào)告警告稱(chēng)，由美國(guó)空軍管理的全球定位系統(tǒng)有可能在明年開(kāi)始失效。

這絕非危言聳聽(tīng)，來(lái)自思博倫公司從事衛(wèi)星定位22年的專(zhuān)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(kāi)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(kāi)始工作，30顆衛(wèi)星覆蓋全球各司其職，按照原計(jì)劃，Block ⅡR-M系統(tǒng)將從2010年時(shí)逐步退役，“一旦衛(wèi)星數(shù)量降至24顆時(shí)，就與原來(lái)的設(shè)計(jì)規(guī)格不適應(yīng)了。”Andrew Addy說(shuō)。

思博倫通信衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)部亞太銷(xiāo)售總監(jiān)Andrew Addy

換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)天空中只有24顆或少于24顆GPS衛(wèi)星覆蓋時(shí)，地球上的某些區(qū)域?qū)⒉荒軐?shí)現(xiàn)覆蓋，越接近高緯度時(shí)，這種情況會(huì)越嚴(yán)重。

其實(shí)，按照美國(guó)政府的規(guī)劃，3年前GPS的Block Ⅱ-F本該啟動(dòng)了，而2010年的這道坎就出現(xiàn)在Block Ⅱ-F上。美國(guó)報(bào)告稱(chēng)，美國(guó)空軍因?yàn)閲?yán)重超支和技術(shù)問(wèn)題，無(wú)法按照既定日期更新和發(fā)射新一代衛(wèi)星。

其實(shí)，還有另外一個(gè)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(cè)試中出現(xiàn)了很多一時(shí)無(wú)法解決的問(wèn)題，無(wú)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(guó)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(dòng)。”Andrew Addy說(shuō)。

這似乎與我們這些遠(yuǎn)在大洋彼岸的人們沒(méi)有什么關(guān)系。其實(shí)不然，GPS是美國(guó)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(guó)很有可能根據(jù)其自身需要，通過(guò)交換衛(wèi)星軌道等做法來(lái)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(méi)有先例，在中東戰(zhàn)爭(zhēng)期間，GPS系統(tǒng)在斯堪的納維亞地區(qū)、澳大利亞以及中國(guó)西部地區(qū)的覆蓋都出現(xiàn)了問(wèn)題。

根據(jù)GPS的工作原理，要獲得精確的位置必須對(duì)時(shí)間進(jìn)行非常精確的測(cè)量，一個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)大約僅需1/15秒即能從空間軌道到達(dá)地面。對(duì)于以每秒30萬(wàn)公里傳播的電磁波而言，傳輸時(shí)間上一個(gè)微秒（百萬(wàn)分之一秒）的誤差，就會(huì)導(dǎo)致位置上大約300米的位置誤差。

而美國(guó)GPS系統(tǒng)的按需而“動(dòng)”，勢(shì)必會(huì)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(jì)90年代中期開(kāi)始，歐盟為了打破美國(guó)在衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時(shí)市場(chǎng)中的壟斷地位，推出了Global Navigation Satellite System（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GNSS）的計(jì)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(guó)將美國(guó)的GPS系統(tǒng)、歐盟的Galileo系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS以及中國(guó)的Compass北斗系統(tǒng)都納入了GNSS的體系中。

公開(kāi)信息顯示，歐盟的Galileo系統(tǒng)和中國(guó)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(gè)系統(tǒng)來(lái)為我們導(dǎo)航？是祈望美國(guó)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(gè)籃子里?

北美、法國(guó)兩地居住的Andrew Addy帶來(lái)了最新的消息。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)在2009年底將達(dá)到其工作要求，實(shí)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(dá)到南緯60°-北緯60°，后者覆蓋范圍更廣。”

說(shuō)到這里，您會(huì)馬上意識(shí)到，無(wú)論是您汽車(chē)上還是手機(jī)上都需要其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的支持，美國(guó)的GPS、歐盟的Galileo、俄羅斯的GLONASS以及中國(guó)的Compass北斗系統(tǒng)，最好一個(gè)都不少。

“從目前來(lái)看，能夠同時(shí)接收GPS/GLONASS的設(shè)備并不是沒(méi)有，只不過(guò)不在民用領(lǐng)域，這些為航天等專(zhuān)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(shuō)。

好在主流芯片廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始著手多系統(tǒng)即Multi-GNSS產(chǎn)品的研發(fā)，而美國(guó)政府關(guān)于GPS的報(bào)告也催化了原來(lái)并不重視這一領(lǐng)域的芯片廠(chǎng)商開(kāi)始加入。

而Multi-GNSS此刻最需要的就是一個(gè)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(guó)的Compass并沒(méi)有對(duì)外公布技術(shù)參數(shù)。

“想利用真實(shí)的天空來(lái)進(jìn)行測(cè)試是不可能實(shí)現(xiàn)的，而多系統(tǒng)之間需要解決很多問(wèn)題，幾個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)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(cuò)的仿真實(shí)驗(yàn)室環(huán)境就為芯片廠(chǎng)商解決多系統(tǒng)之間的協(xié)同工作問(wèn)題提供了可能。”Andrew Addy說(shuō)。

因?yàn)楸Ｃ軈f(xié)議的關(guān)系，Andrew Addy不能透露這些芯片廠(chǎng)商目前的情況，不過(guò)，他描述的國(guó)外很好的導(dǎo)航應(yīng)用卻給了我們更多的啟發(fā)。

德國(guó)通過(guò)GPS記錄的軌跡來(lái)對(duì)貨運(yùn)卡車(chē)進(jìn)行收費(fèi)；新加坡公共汽車(chē)的計(jì)費(fèi)也通過(guò)GPS路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)；英國(guó)的保險(xiǎn)公司通過(guò)定位導(dǎo)航系統(tǒng)了解長(zhǎng)途司機(jī)休息、剎車(chē)、超速等行為；而澳大利亞的交通管理部門(mén)則是按照GPS顯示的信息來(lái)評(píng)定司機(jī)行為以進(jìn)行載貨量的獎(jiǎng)懲。

伴隨著人們生活的改善，汽車(chē)導(dǎo)航和手機(jī)導(dǎo)航與人們需求之間的關(guān)系越來(lái)越密切，而對(duì)于已經(jīng)進(jìn)入3G時(shí)代的中國(guó)來(lái)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(yùn)營(yíng)商的先見(jiàn)之明，更將帶動(dòng)新定位終端產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)，還將為公安、交通等各個(gè)系統(tǒng)打造“平安中國(guó)”提供保障。當(dāng)然，整個(gè)中國(guó)更加期待Compass在GNSS中的上佳表現(xiàn)。