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何謂ＧＰＳ
ＧＰＳ最早是美國國防部為了軍事用途所發(fā)展的，現(xiàn)在已慢慢跨入商業(yè)用途的范圍。它是利用在離地面約兩萬多公里高軌道上運(yùn)行的二十四顆人造衛(wèi)星所發(fā)射出來的訊號，以三角測量原理計(jì)算出接收者在地球上的位置。由于美國擔(dān)心ＧＰＳ被恐怖份子所利用，特地將“選擇性可用度Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙＳＡ”加入信不過號，而產(chǎn)生高達(dá)一百米的誤差；不過美國國防部預(yù)計(jì)在２００５年停止使用ＳＡ來干擾，屆時(shí)ＧＰＳ的準(zhǔn)確度將大幅提升。
依據(jù)美國ＩＴＡ，Ｏｆｆｉｃｅ ｏｆ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ的資料顯示，近年來全球ＧＰＳ在各分類產(chǎn)品銷售額依序?yàn)椋?
■汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)Ｃａｒ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ。
■消費(fèi)性產(chǎn)品Ｃｏｎｓｕｍｅｒ。
■位置定位Ｍａｐｐｉｎｇ。
■追蹤Ｔｒａｃｋｉｎｇ。
■原廠委托代工ＯＥＭ。
■航空Ａｖｉａｔｉｏｎ。
■航海Ｍａｒｉｎｅ。
■軍事Ｍｉｌｉｔａｒｙ。
由這個(gè)資料可以看出ＧＰＳ的應(yīng)用項(xiàng)目，其中前四大項(xiàng)目與一般大眾日常生活有關(guān)，占了８３．４％，到２００３年更高達(dá)８９．１％。由此可見，ＧＰＳ的應(yīng)用與消費(fèi)大眾之關(guān)系日益密切，全民ＧＰＳ時(shí)代漸漸來臨。
加速來臨的因素
雖然ＧＰＳ的應(yīng)用范圍與一般民眾關(guān)系日益密切，但要使ＧＰＳ平民化，光這樣是不夠的，其必定要在體積、耗電量以及價(jià)位等均能被民眾所接受，方可能將ＧＰＳ推進(jìn)消費(fèi)性電子產(chǎn)品的行列。以下僅列出三項(xiàng)能加速全民ＧＰＳ時(shí)代來臨的利好因素：
一芯片小型化技術(shù)的日趨成熟。
由于單芯片系統(tǒng)Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ ａ ＣｈｉｐＳＯＣ的趨勢，使得ＧＰＳ芯片組不論在體積縮小以及降低耗電量上都有極大的突破。就在ＯｍｎｉＴｒａｃｋ公司宣布成立的幾天后，美商瑟孚科技ＳｉＲＦ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ向全世界發(fā)表了該公司最新發(fā)展的半導(dǎo)體架構(gòu)技術(shù)，能夠?qū)ⅲ牵校有酒K的尺寸縮小到郵票一般大小，同時(shí)還提高了準(zhǔn)確度。一個(gè)多月之后，另一個(gè)郵票尺寸大小的ＧＰＳ接收機(jī)ＧＰＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ芯片模塊由ＩＢＭ、Ｌｅｉｃａ Ｇｅｏｓｙｓｔｅｍｓ及Ｓｉｅｒｒａ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｓ三家公司共同開發(fā)成功，而這種運(yùn)用ＩＢＭ的ＳｉＧｅ制程所制造的芯片模塊，耗電率只有傳統(tǒng)芯片模塊的三分之一。由于這些技術(shù)使得將ＧＰＳ功能加入其它產(chǎn)品的可行性大增，如手表、手機(jī)、ＰＤＡ等，因此這類技術(shù)進(jìn)展對ＧＰＳ平民化的幫助是無用置疑的。
二人類對生活便利及人身安全的要求日益提高。
隨著科技的進(jìn)步，人們除了使用鐘表來滿足對時(shí)間精準(zhǔn)的要求之外，對所在位置的精確度要求也日益提高。有三個(gè)因素會強(qiáng)化人們想要“知道自己身在何處”的想法。
第一是增進(jìn)日常生活的便利性。由于交通的便利，人們前往從未去過的地方的機(jī)會越來越多。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)陌生的地方時(shí)，除了地圖之外，最需要了解的莫過于當(dāng)時(shí)所在位置之信息。目前市面上的手持式ＧＰＳ接收機(jī)及汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，都是因應(yīng)這個(gè)需求而產(chǎn)生的。
第二，由于醫(yī)療科技的進(jìn)步，人類平均壽命不斷延長，高齡化社會已經(jīng)發(fā)生在大部份的國家。根據(jù)聯(lián)合國的資料顯示，發(fā)達(dá)國家六十歲以上老人占人口的比例，已經(jīng)高達(dá)２０％以上。針對為數(shù)日漸龐大的銀發(fā)族，產(chǎn)生了許多新的特殊需求，其中一項(xiàng)最重要的是其個(gè)人安全保障，而ＧＰＳ實(shí)時(shí)提供所在位置的信息，對于銀發(fā)族在發(fā)生危難時(shí)之呼救是絕對必要的。
第三，在重大災(zāi)害發(fā)生時(shí)，對受困民眾所在位置進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的定位，是救援成功的重要關(guān)鍵。以這次“９１１”為例，不論是被困在瓦礫堆或困在其他什么地方的民眾，若有ＧＰＳ協(xié)助來爭取搶救的第一時(shí)間，相信一定能將死傷的人數(shù)大為減少。因此全球?qū)Γ牵校又枨蠼^對是有增無減的。
�。熑犑褂靡苿与娫掃M(jìn)行緊急呼救時(shí)，對發(fā)話者位置定位的迫切需求。
這點(diǎn)是大眾預(yù)期ＧＰＳ市場即將快速起飛最重要的驅(qū)動因素之一。根據(jù)美國官方的統(tǒng)計(jì)研究，全美每天通過移動電話打９１１即國內(nèi)的１１９求助者大約十萬人左右，而其中有約３０％是無法確認(rèn)來話地點(diǎn)與來話電話號碼。有鑒于此，美國聯(lián)邦通信委員會ＦＣＣ公布Ｅ－９１１Ｅｎｈａｎｃｅｄ－９１１的法令來解決這個(gè)嚴(yán)重問題，允許移動電話運(yùn)營者采取以修改移動電話網(wǎng)絡(luò)為主，或是修改移動電話手機(jī)為主的兩種途徑，來符合Ｅ－９１１的要求。
�。牛梗保狈譃閮蓚�(gè)階段執(zhí)行，在對第二階段規(guī)定的最新修定版本中，要求選擇以修改手機(jī)來符合Ｅ－９１１要求的移動電話廠商，從去年三月前要開始銷售具備ＧＰＳ功能的手機(jī)，十月時(shí)要有５０％的移動電話用戶已使用具備ＧＰＳ功能的手機(jī)，而其準(zhǔn)確度之要求為能對６７％打９１１緊急呼救的發(fā)話者提供其位置，誤差范圍為半徑五十米，而對９５％打９１１緊急呼救的發(fā)話者位置之誤差范圍為半徑一百五十米。
由于這項(xiàng)法令的制定，亦促使了許多移動電話手機(jī)廠商如愛立信、諾基亞等公司都開始發(fā)展相關(guān)的產(chǎn)品。Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ公司總裁Ｍｒ． Ｗｉｌｌ Ｓｔｒａｕｓｓ表示，這將會是未來ＧＰＳ的最大應(yīng)用市場，根據(jù)該公司的預(yù)測，到２００３年全球內(nèi)建ＧＰＳ功能的移動電話手機(jī)，出貨量將高達(dá)三千八百萬臺。如此大量的需求勢必會加速ＧＰＳ在體積、成本、耗電量上的突破，并奠定ＧＰＳ進(jìn)入消費(fèi)性電子產(chǎn)品行列的基礎(chǔ)。
產(chǎn)品預(yù)覽
平民化之后的ＧＰＳ產(chǎn)品，將不再以單一功能的型態(tài)出現(xiàn)，而會以嵌入式Ｅｍｂｅｄｄｅｄ的方式與其它消費(fèi)性電子產(chǎn)品結(jié)合，形成功能多元化的產(chǎn)品。以下僅舉出兩個(gè)例子，借以一窺未來ＧＰＳ產(chǎn)品的趨勢。
�。熞唬牐茫粒樱桑� Ｐａｔｈｆｉｎｄｅｒ ＰＡＴ１ＧＰ－１。
日本卡西歐Ｃａｓｉｏ公司在發(fā)表了全世界第一只內(nèi)建ＧＰＳ功能的手表Ｐａｔｈｆｉｎｄｅｒ ＰＡＴ１ＧＰ－１，其已經(jīng)將ＧＰＳ接收機(jī)成功地與電子表整合在一起。輸入經(jīng)度與緯度，在有限的顯示屏中已經(jīng)可以做到位置定位、導(dǎo)航等功能。
�。煻牐牵粒遥停桑� ＮａｖＴａｌｋ。
此為國際級ＧＰＳ大廠之一的臺灣國際航電股份有限公司ＧＡＲＭＩＮ所發(fā)展的一款結(jié)合ＧＰＳ接收機(jī)與ＡＭＰＳ系統(tǒng)移動電話的手機(jī)，已具備美國ＦＣＣ對Ｅ－９１１要求的雛型。雖然該手機(jī)具有完整的ＧＰＳ功能以及移動電話通訊功能，但以現(xiàn)今一般移動電話手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)而言，該產(chǎn)品的體積５．７ｃｍＸ１８ｃｍＸ３．４ｃｍ、重量三百七十七公克以及耗電量待機(jī)時(shí)間：ＧＰＳ功能開啟時(shí)十二至十四小時(shí)，關(guān)閉時(shí)二十六小時(shí)，可謂仍不盡理想，不過相信在技術(shù)的不斷突破之下，亦將會逐步的改善。
帶來的新商機(jī)
�。希恚睿椋裕颍幔悖牍舅l(fā)展的新一代智能型定位回報(bào)Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｌｏｃａｔｉｏｎ－Ａｗａｒｅｎｅｓｓ?wèi)?yīng)用開發(fā)平臺，將使傳統(tǒng)ＧＰＳ廠商能開發(fā)出功能更完整的應(yīng)用系統(tǒng)，提供給消費(fèi)大眾各種不同的便利服務(wù)，為ＧＰＳ平民化注入一股力量。雖然ＧＰＳ關(guān)鍵性零組件如ＧＰＳ芯片組的供應(yīng)仍掌握在幾家國外大廠手上，國內(nèi)廠商的機(jī)會不大，但由ＧＰＳ所衍生出來的相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)提供，仍然能夠帶來十分可觀的商機(jī)，是一個(gè)非常值得投入資金及人力的新領(lǐng)域。因此，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界如何在ＧＰＳ平民化的趨勢中創(chuàng)造新商機(jī)，將是一個(gè)相當(dāng)重要的課題，以下僅提出幾項(xiàng)建議以供參考：
■對移動電話手機(jī)廠商而言，務(wù)必要將ＧＰＳ功能納入未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，否則將無法應(yīng)對未來的市場需要，錯(cuò)失巨大商機(jī)。
■３Ｃ產(chǎn)品廠商可考慮將ＧＰＳ與現(xiàn)有產(chǎn)品相結(jié)合，使得產(chǎn)品更符合功能多元化的趨勢。
■對有意進(jìn)入ＧＰＳ服務(wù)提供業(yè)的商家而言，現(xiàn)今我國最迫切需要解決的問題之一，就是電子地圖的完整性。ＧＰＳ所能提供的位置是以經(jīng)度與緯度表示，必須有電子地圖的配合才能發(fā)揮功效，而且這方面不像軟硬件可以直接由國外引進(jìn)，完全必須由國內(nèi)自行制作，因此國內(nèi)電子地圖的開發(fā)絕對不可忽視。
ＧＰＳ系統(tǒng)是一個(gè)由跨部門ＧＰＳ執(zhí)行局維系，由國防部指揮的多功能系統(tǒng)。其系統(tǒng)管理任務(wù)的執(zhí)行權(quán)歸美國空軍。具體運(yùn)作和控制是由科羅拉多州施里弗空軍基地的“宇宙之翼５０”（空軍太空指揮部）第二太空行動中隊(duì)負(fù)責(zé)。宇宙及導(dǎo)彈系統(tǒng)中心（空軍太空指揮部）的ＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳ系統(tǒng)局作為國防部代理，提供ＧＰＳ衛(wèi)星，地面系統(tǒng)和大多數(shù)用戶設(shè)備。
�。危粒郑樱裕粒� ＧＰＳ是一個(gè)太空無線定位系統(tǒng)，名義上包括有２４個(gè)軌道衛(wèi)星，能為全球的軍方人士或日常生活用戶提供導(dǎo)航信息或時(shí)刻信息。除了衛(wèi)星之外，系統(tǒng)里還有全球范圍的衛(wèi)星控制網(wǎng)絡(luò)和ＧＰＳ接收器，可以接收衛(wèi)星信號，再把它們譯成位置信息。
ＧＰＳ衛(wèi)星一直是在佛羅里達(dá)州卡拉維爾角太空中心用Ｄｅｌｔａ ＩＩ一次性運(yùn)載火箭發(fā)射，發(fā)送到約１１０００海里外的六個(gè)圓形軌道上去。
�。牵校酉到y(tǒng)服務(wù)功能如下：
·２４小時(shí)，全世界范圍的服務(wù)
·有極為準(zhǔn)確的三維定位信息（即提供緯度、經(jīng)度和海拔高度讀數(shù)）
·有極為準(zhǔn)確的測速信息
·精確的時(shí)刻校正服務(wù)
·使用世界通用坐標(biāo)，所在很容易換算成各地自用的坐標(biāo)
·持續(xù)提供真實(shí)時(shí)間信息
·在世界范圍內(nèi)使用者數(shù)量都不受限制
·民用功能的準(zhǔn)確度只略微低一些
�。牵校有l(wèi)星系統(tǒng)繞地球軌道運(yùn)行，每１２小時(shí)都以兩種不同的Ｌ－ｂａｎｄ頻率發(fā)出持續(xù)的導(dǎo)航信號。該信號相當(dāng)準(zhǔn)確，時(shí)間誤差在千億分之一秒以內(nèi)，速度誤差在每小時(shí)幾分之一英里以內(nèi)，衛(wèi)星定位可確定在幾米的范圍內(nèi)。
�。牵校有l(wèi)星共有四代：Ｉ型，ＩＩ／ＩＩＡ型，ＩＩＲ型和ＩＩＦ型。Ｉ型衛(wèi)星用來檢驗(yàn)ＧＰＳ系統(tǒng)的工作規(guī)律。這些Ｉ型衛(wèi)星留下的長處都融入了以后的類型中。而現(xiàn)在的體系則是由ＩＩ型和ＩＩＡ型組成。
�。桑桑倚托l(wèi)星較之以前的類型又有了很大進(jìn)步。它們已能通過互相之間的距離測量來計(jì)算自身的位置。除此之外，可改變程序的衛(wèi)星處理器使衛(wèi)星能在飛行過程中自我糾錯(cuò)，自我升級。衛(wèi)星的獨(dú)立性和發(fā)射質(zhì)量也得到了提高。另外，只要提前６０天做準(zhǔn)備，ＩＩＲ型衛(wèi)星能夠在任何時(shí)候被發(fā)射到任何指定的ＧＰＳ軌道。維系系統(tǒng)所需的地面聯(lián)系也比以前少得多了。這一系列進(jìn)步產(chǎn)生的結(jié)果是，ＧＰＳ用戶得到服務(wù)的準(zhǔn)確度提高了，并且每個(gè)衛(wèi)星產(chǎn)生的成本價(jià)比前一代的ＩＩＡ型降了３３％。當(dāng)目前的ＩＩ／ＩＩＡ型衛(wèi)星使用壽命到頭后，ＩＩＲ型就會取代它們，并且會用到２００３年完。
ＩＩＦ型衛(wèi)星是第四代導(dǎo)航衛(wèi)星，將被用來作為支持工具。與以前的衛(wèi)星比起來，ＩＩＦ型的優(yōu)勢有：使用壽命達(dá)到了１２．７年，并有了更大的有效負(fù)荷空間和任務(wù)范圍。
ＧＰＳ的性能遠(yuǎn)比其他定位和導(dǎo)航系統(tǒng)要好，它擁有更高的精確度和更低的成本。它制圖、空中加油、會合、測量勘察、尋找營救等工作都會在很大程度上受益于ＧＰＳ的精確度。
從“沙漠之盾”和“沙漠風(fēng)暴”行動中得到的經(jīng)驗(yàn)來看，ＧＰＳ幾乎已滲透到現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的所有方面。空中管制人員、飛行員、坦克兵和地面部隊(duì)都利用ＧＰＳ來爭取戰(zhàn)場上的勝利。
�。牵校尤蛐l(wèi)星控制系統(tǒng)包括五個(gè)監(jiān)控站和四個(gè)地面天線站。監(jiān)控站使用ＧＰＳ接收器接收所有衛(wèi)星的導(dǎo)航信號，從而被動地完成追蹤工作。接著科羅拉多州施里弗空軍基地的第二太空行動中隊(duì)會在主控制站處理從監(jiān)控站得來的信息，并把它們用于精準(zhǔn)的衛(wèi)星導(dǎo)航校正。把導(dǎo)航校正信息發(fā)送到ＧＰＳ衛(wèi)星的工作是通過地面天線用Ｓ－ｂａｎｄ信號來完成。地面天線還可向衛(wèi)星傳達(dá)指令，并能收到有關(guān)衛(wèi)星技術(shù)水平的遙測數(shù)據(jù)。
為方便ＧＰＳ使用者，運(yùn)輸部成立了“導(dǎo)航信息服務(wù)局”（即以前的“ＧＰＳ信息服務(wù)局”），以此作為和使用者的連接點(diǎn)。美國海岸警衛(wèi)隊(duì)負(fù)責(zé)運(yùn)作維系，使用者每周七天，每天２４小時(shí)都可以通過電話與導(dǎo)航信息服務(wù)局取得聯(lián)系。
摘自《通信世界報(bào)》
