如果您曾經(jīng)檢查過智能手機(jī)的規(guī)格，或者查看過它的包裝盒/文件，您一定注意到連接部分中寫有 GPS、GLONASS、北斗 (BDS)、GALILEO 和/或 QZSS。想知道它們是什么？這些衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有何不同？好吧，不要再看下去了。在這個(gè)解釋器中，我們?yōu)g覽了所有流行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，了解它們之間的不同之處，以及它們?nèi)绾螀f(xié)同工作以改善您的生活。
GPS或全球定位系統(tǒng)是最常用和最古老的導(dǎo)航系統(tǒng)。它是美利堅(jiān)合眾國擁有的基于衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)。它于 1978 年作為一個(gè)項(xiàng)目啟動(dòng)，最初由美國國防部開發(fā)和使用，但隨后于 1994 年向公眾開放。
GPS不需要互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩通信即可工作。無論您是在樹木繁茂的地區(qū)還是擁有高樓的主要大都市（盡管高樓兩側(cè)的狹窄街道通常會(huì)阻擋信號(hào)），使用 GPS 您可以在沒有互聯(lián)網(wǎng)連接的情況下在地圖上精確定位您的位置（但是，它沒有t 在室內(nèi)工作，因?yàn)樵O(shè)備的視線和信號(hào)被阻擋）。僅使用這項(xiàng)技術(shù)，即使是廉價(jià)的智能手表也能夠確定您的位置并跟蹤您的跑步情況——即使它們沒有連接到您的手機(jī)或內(nèi)置 LTE 連接。
該系統(tǒng)工作在無線電頻譜的 L 波段（低波段），即 1 GHz 和 2 GHz 之間。選擇較低頻段是因?yàn)樗鼈冊试S更簡單的天線設(shè)計(jì)，因此該技術(shù)甚至可以添加到微小的設(shè)備中。它還可以最大限度地減少天氣對 GPS 信號(hào)傳播的影響。
全球共有 24 顆 GPS 衛(wèi)星圍繞地球旋轉(zhuǎn)。通常，一個(gè)設(shè)備需要連接到四顆 GPS 衛(wèi)星——視線清晰，沒有任何障礙——才能提供準(zhǔn)確的地理位置。在這四顆衛(wèi)星中，三顆用于縮小接收器的位置，而第四顆用于驗(yàn)證來自其他三顆的信息。這種技術(shù)稱為三邊測量。
首先，衛(wèi)星廣播信號(hào)，GPS 設(shè)備接收到該信號(hào)。這用于計(jì)算 GPS 設(shè)備到衛(wèi)星的距離。但是，由于 GPS 設(shè)備僅提供有關(guān)距離的信息，因此無法提供來自單個(gè)衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置。
當(dāng)衛(wèi)星發(fā)出信號(hào)時(shí)，以 GPS 設(shè)備與衛(wèi)星之間的距離為半徑，圍繞 GPS 設(shè)備形成一個(gè)虛擬圓圈。然后，對第二顆衛(wèi)星進(jìn)行同樣的信號(hào)發(fā)送和接收過程。它還在設(shè)備周圍形成一個(gè)圓圈。但是，這次 GPS 設(shè)備的位置被縮小了，因?yàn)樵O(shè)備的位置位于兩個(gè)圓圈相交的點(diǎn)之一。
最后，當(dāng)?shù)谌w衛(wèi)星進(jìn)入方程時(shí)，可以找到 GPS 設(shè)備的位置，因?yàn)樵撛O(shè)備位于所有三個(gè)圓的交點(diǎn)處。由于整個(gè)系統(tǒng)是在三個(gè)維度中，我們必須使用第四顆衛(wèi)星來驗(yàn)證位置。
除了使用來自衛(wèi)星的數(shù)據(jù)外，現(xiàn)代 GPS 設(shè)備還使用載波塔、蜂窩網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)連接來進(jìn)一步提高定位精度。當(dāng)設(shè)備移動(dòng)時(shí)，半徑會(huì)發(fā)生變化，并形成新的圓圈。因此，我們可以使用這些信息來確定它的速度和高度，以及它的位置。
GALILEO 是由歐盟建造的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。該系統(tǒng)由歐盟引入，因此歐洲國民不必依賴美國的 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)或俄羅斯的 GLONASS 系統(tǒng)。它是一個(gè)獨(dú)立的高精度定位系統(tǒng)，在 GPS 和/或 GLONASS 故障的情況下將繼續(xù)工作。歐盟的 GALILEO 擁有 1 米的精度。
GALILEO的導(dǎo)航系統(tǒng)分為三個(gè)部分：
1. 空間
2. 地面
3. 用戶
空間段負(fù)責(zé)生成和傳輸代碼、攜帶相位信號(hào)以及存儲(chǔ)和重傳導(dǎo)航數(shù)據(jù)。地面部分是連接 GALILEO 系統(tǒng)、計(jì)算坐標(biāo)和維護(hù)站點(diǎn)的主要系統(tǒng)元素。用戶部分由 GALILEO 接收器組成。
但為什么歐洲需要自己的 GPS 系統(tǒng)？歐盟太空計(jì)劃署表示，伽利略將提供超過 230,000 個(gè)工作崗位。據(jù)說該系統(tǒng)在完全可用時(shí)每年可產(chǎn)生超過 700 億歐元的收入。此外，根據(jù) EUROPA，該系統(tǒng)比 GPS 更精確。
歐盟委員會(huì)于 2018 年通過了所有新智能手機(jī)實(shí)施 GALILEO 的授權(quán)。從那時(shí)起，Galaxy S21和iPhone 13等新智能手機(jī)都啟用了 GALILEO。多虧了 GALILEO，歐洲現(xiàn)在有了更好的緊急服務(wù)，因?yàn)樵跉W洲銷售的所有新車都需要支持 eCall，這是一種自動(dòng)緊急響應(yīng)系統(tǒng)，可在發(fā)生事故時(shí)撥打 112 并傳輸伽利略位置數(shù)據(jù)。