GPS之后 谁来为你导航？

C114 6月17日特稿（于艺婉）一年后的某个假日，当你开车载着家人前往预定好的乡间别墅时，可能会发生这样的场景：那座别墅不翼而飞了。是它被偷走了？还是你的导航仪没有完成应有的使命？

无疑，后者的可能性更大。全球最成熟的全球定位系统（GPS）在2010年时将经受最严峻的考验。美国政府在今年5月发表报告警告称，由美国空军管理的全球定位系统有可能在明年开始失效。

这绝非危言耸听，来自思博伦公司从事卫星定位22年的专家Andrew Addy先生透露，在GPS系统30颗卫星中已经有6颗卫星开始出现部件失效的现象。

正在“服役”的GPS体系Block ⅡR-M从1997年开始工作，30颗卫星覆盖全球各司其职，按照原计划，Block ⅡR-M系统将从2010年时逐步退役，“一旦卫星数量降至24颗时，就与原来的设计规格不适应了。”Andrew Addy说。

思博伦通信卫星导航事业部亚太销售总监Andrew Addy

换句话说，当天空中只有24颗或少于24颗GPS卫星覆盖时，地球上的某些区域将不能实现覆盖，越接近高纬度时，这种情况会越严重。

其实，按照美国政府的规划，3年前GPS的Block Ⅱ-F本该启动了，而2010年的这道坎就出现在Block Ⅱ-F上。美国报告称，美国空军因为严重超支和技术问题，无法按照既定日期更新和发射新一代卫星。

其实，还有另外一个层面，Block Ⅱ-F系统中的一颗卫星已经上天，而这颗卫星的提供者已经不再是Block ⅡR-M系统的供货商，上天的Block Ⅱ-F卫星在测试中出现了很多一时无法解决的问题，无法正常工作。

“最坏的情况，很可能出现天空中只有18颗卫星能够工作，所以，美国政府已经决定本该于2013年发射的Block Ⅲ卫星提起启动。”Andrew Addy说。

这似乎与我们这些远在大洋彼岸的人们没有什么关系。其实不然，GPS是美国空军管理的全球定位系统，一旦发生卫星退服的现象，美国很有可能根据其自身需要，通过交换卫星轨道等做法来覆盖其需要覆盖的区域，诸如北美和中东。

这种事情并非没有先例，在中东战争期间，GPS系统在斯堪的纳维亚地区、澳大利亚以及中国西部地区的覆盖都出现了问题。

根据GPS的工作原理，要获得精确的位置必须对时间进行非常精确的测量，一个卫星的信号大约仅需1/15秒即能从空间轨道到达地面。对于以每秒30万公里传播的电磁波而言，传输时间上一个微秒（百万分之一秒）的误差，就会导致位置上大约300米的位置误差。

而美国GPS系统的按需而“动”，势必会加大这种位置误差的几率，看看全球覆盖不能仅仅依靠GPS。所幸，人们已经在这样做了。20世纪90年代中期开始，欧盟为了打破美国在卫星定位、导航、授时市场中的垄断地位，推出了Global Navigation Satellite System（以下简称GNSS）的计划。

GNSS的中文译名为全球导航卫星系统，欧盟并未单兵作战，联合国将美国的GPS系统、欧盟的Galileo系统、俄罗斯的GLONASS以及中国的Compass北斗系统都纳入了GNSS的体系中。

公开信息显示，欧盟的Galileo系统和中国的Compass系统都要在2015年左右才能正式投入使用，从2010年到2015年期间，哪个系统来为我们导航？是祈望美国的Block Ⅲ卫星能早日正常工作，还是不把所有的鸡蛋都放到同一个篮子里?

北美、法国两地居住的Andrew Addy带来了最新的消息。俄罗斯的GLONASS系统在2009年底将达到其工作要求，实现21颗卫星覆盖。“GPS最好的覆盖是南纬55°-北纬55°，GLONASS可以达到南纬60°-北纬60°，后者覆盖范围更广。”

说到这里，您会马上意识到，无论是您汽车上还是手机上都需要其它卫星导航系统的支持，美国的GPS、欧盟的Galileo、俄罗斯的GLONASS以及中国的Compass北斗系统，最好一个都不少。

“从目前来看，能够同时接收GPS/GLONASS的设备并不是没有，只不过不在民用领域，这些为航天等专业领域提供的GPS/GLONASS接收芯片就要500美金/片，如此昂贵也并不适合民用。”Andrew Addy说。

好在主流芯片厂商已经开始着手多系统即Multi-GNSS产品的研发，而美国政府关于GPS的报告也催化了原来并不重视这一领域的芯片厂商开始加入。

而Multi-GNSS此刻最需要的就是一个GPS/GLONASS/Galileo/Compass的仿真环境。在2005年之前，Multi-GNSS仿真器已经可以支持GPS/GLONASS/Galileo，目前，中国的Compass并没有对外公布技术参数。

“想利用真实的天空来进行测试是不可能实现的，而多系统之间需要解决很多问题，几个系统的结构不同、时间标准不同、坐标系不同、大气模型不同，所以，可重复、可控制参量、可纠错的仿真实验室环境就为芯片厂商解决多系统之间的协同工作问题提供了可能。”Andrew Addy说。

因为保密协议的关系，Andrew Addy不能透露这些芯片厂商目前的情况，不过，他描述的国外很好的导航应用却给了我们更多的启发。

德国通过GPS记录的轨迹来对货运卡车进行收费；新加坡公共汽车的计费也通过GPS路径来实现；英国的保险公司通过定位导航系统了解长途司机休息、刹车、超速等行为；而澳大利亚的交通管理部门则是按照GPS显示的信息来评定司机行为以进行载货量的奖惩。

伴随着人们生活的改善，汽车导航和手机导航与人们需求之间的关系越来越密切，而对于已经进入3G时代的中国来讲，Multi-GNSS将有更广阔的发展空间，而其所呈现的绝不仅仅是运营商的先见之明，更将带动新定位终端产品应运而生，同时，还将为公安、交通等各个系统打造“平安中国”提供保障。当然，整个中国更加期待Compass在GNSS中的上佳表现。