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GPS的未來可能發展趨勢

2011/02/10 | | 標籤:

Original publish date:Aug 22, 2010

編輯 HCC 報導

Aerospace Crosslink所出版50週年專輯“Then and Now: 50 Years Supporting National Security Space”所刊文章“What GPS Might Have Been—and What It Could Become”以無所不在的無線電訊號、沒有衛星訊號、天空中的網路等節討論GPS的未來發展趨勢。

文章先敘,GPS在民間與軍事上的應用是如此的普及,經常被認為是日常生活的例行應用技術,不過若GPS發展階段的初期決策不同,就不可能有今日的結果了;文章復以“What GPS Could Have Been”、“What GPS Has Become”、“What GPS Might Be”帶出結論。

在美國全球定位系統(Global Positioning System, GPS)的未來可能發展趨勢上,Aerospace Crosslink認為,除了GPS衛星之外,可以藉由其他許多的無線電信號(Radio Signals)來源,對定位(positioning)資訊進行整合,以獲致高度彈性的民間與軍事應用。例如在都會地區可利用手機網路、電視台、外國衛星導航系統或路邊答應器(roadside transponders)等信號,支援GPS衛星,提供未來的定位功能;偏遠地區則可利用他國衛星系統,如歐盟Galileo、俄羅斯GLONASS、印度Gagan或日本的QZSS增強GPS衛星系統功能。

Aerospace Crosslink指出,上述整合式方法解決了目前全球定位系統的主要缺點:衛星信號可用性(availability)。只要一棟建築或大樹擋在GPS衛星與使用者之間,訊號即被阻擋,使用者少了一顆衛星訊號,GPS接收器即無法計算出準確的位置。藉著發射更多的衛星,美國可以解決這個問題,但是需要大量的衛星,以確保使用者即使受限於高聳建築、山區地形或叢樹,仍能遂行導航。

對無所不在的地面無線電信號進行導航應用,Aerospace Crosslink認為,可以接收和處理這些不同類型信號的無線電設備,加上進行導航所需的輔助資訊系統,可能會較目前的設備更重,消耗更多的功率,不過獲益遠超所值。計程車司機所應用的車輛導航功能,在城市都會地區將會變得更加準確。戰場上的士兵可以不用離開遮蔽保護位置,到空曠處搜尋衛星信號。

Aerospace Crosslink認為全球定位系統亦可發展成具備量測功能,而實際的最終使用者幾乎不會使用到這種功能。其中一個概念是利用GPS測量數以百萬計到處散佈的區域性信標(local beacons)。假設所有的公路反射鏡(highway reflector)、標線(road stripe)、光開關、電源插座都包含一個小信標,再加上或嵌入手錶或手機內的廉價、低功率元件,即可對這些無處不在的小“地標”(landmarks)確認其接近程度,並導算出其位置。要實現上述構想,所有的小信標都可能要利用GPS衛星進行測量(survey),使用者可能要進入網路資料庫以獲取信標資訊。

作者指出上述理想將需要更多的建設工作,不過將可提供非常輕的、價廉的設備。不僅計程車可以在擁擠的城市、甚至在隧道或路橋下進行導航,行人也可以在多層建築物內對某間辦公室進行定位。軍人在已進行過測量的城市內,將能使用相同的技術定位,不過於遙遠的叢林或沙漠部署小信標將是個難題。

GPS的未來應用顯與今日不同,會影響現有的產業架構嗎?作者認為因現有的GPS架構將為進行所有小信標測量的必要系統,所以不會影響衛星營運公司與運載火箭發射業界的運作。

八月初,美國Lockheed Martin公司宣佈,該公司提早完成美國下一代GPS計畫(GPS III) 的計畫關鍵設計審查(Critical Design Review, CDR)階段,意謂著GPS III的設計確認能滿足戰場與民用需求,該計畫並開始進入生產階段。

參考來源:

 

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科景

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