技术:全球定位帮助全世界了解它


作者:ELISABETH GEAKE开发二十年后,全球定位系统于上周六完成,提前三个月完成,并在15年内推出了第24颗卫星自1978年11月以来,GPS一直被用于帮助军用和商用车辆,飞机,航运甚至探险者修理他们的位置,但直到现在它还没有全面覆盖整个地球 (见图)最新于9月份​​发射的最新卫星完成了一个由21颗卫星和3个备件组成的“星座”,每个卫星每12小时在海拔20 000公里的地球上绕地球旋转该卫星现在将进行测试,预计将在几周后全面投入使用一些较旧的卫星将在未来两年内更换到目前为止,GPS的成本超过30亿美元它由美国国防部运营,主要用于指导军用车辆和人员它在海湾战争期间被大量使用(“沙漠风暴:太空时代战争”,新科学家,1991年7月27日)卫星发射信号,给出它们的身份和位置以及由原子钟产生的信号被广播的确切时间卫星的时钟彼此同步,并与地面上的主时钟同步地面上的移动接收器包含相对便宜的石英钟以产生时间,并保存关于每个卫星的精确轨道的信息当这些接收器中的一个接收到来自卫星的信号时,它将发送的时间与其自己的时钟所记录的时间进行比较,并根据距离卫星的距离进行计算如果所有时钟都同步,地面接收器将能够根据来自三颗卫星的信号计算其位置事实上,至少有四颗GPS卫星始终位于地球表面任何一点的直接视线范围内这允许接收器补偿其自己的时钟中的不准确性并且仍然在三维中将其位置计算在大约10米内在最近一次发射之前,有些地区并不总是能看到四颗卫星 GPS对军队特别有吸引力,因为接收器不会主动传输任何可被敌人拾取的信号来自卫星的最精确信号被扰乱,因此五角大楼可以控制谁使用它们但是这些卫星还传输一个非加密信号,可以用一个价格低至英镑400的接收器来接收非加密信号的时间和位置成分故意降低,从而降低了修复精度到100米信心水平为95%,或300米,置信水平为99.99%被称为差分GPS的技术通过计算在已知位置的固定接收器处测量的误差并重新广播它来将甚至降级的GPS信号的精度提高到1到5米之间(Technology,1991年5月25日)例如,Inmarsat 2通信卫星收集来自多个固定接收机的误差信号,并将校正重新广播到距离2000公里以外的移动接收机然而,在危机时刻,美国军方可以要求关闭校正信号,
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