每经编辑｜陈敏尔    

当地时间2025-11-01,gfyuweutrbhedguifhkstebtj,2018中文字幕mv第三季歌词翻译

仰望星辰(chen)，定位(wei)乾坤(kun)：GPS的(de)诞生与(yu)精准(zhun)奥(ao)秘

在人(ren)类探(tan)索未(wei)知、丈(zhang)量世界的漫长(zhang)征途(tu)中，定位(wei)导(dao)航始终是至(zhi)关(guan)重(zhong)要(yao)的(de)一环。从(cong)古代的观(guan)星辨向，到(dao)近代的罗(luo)盘与(yu)地图(tu)，再到现代(dai)的(de)雷(lei)达(da)与(yu)声呐，我(wo)们从未(wei)停止(zhi)过对更精(jing)准、更(geng)便捷(jie)定位(wei)方式的(de)追求。而(er)美国十次(ci)导航(hang)系(xi)统（GlobalPositioningSystem，简称(cheng)GPS）的出(chu)现，无(wu)疑是这场追求中的(de)一(yi)座(zuo)里程(cheng)碑，它(ta)以触及宇宙(zhou)的(de)姿(zi)态(tai)，将地球(qiu)这(zhe)颗蓝(lan)色星球以前所(suo)未(wei)有(you)的(de)精度呈现在世人(ren)面前，悄然重(zhong)塑(su)着我(wo)们的生(sheng)活(huo)、工作(zuo)乃至(zhi)思(si)考(kao)方式(shi)。

GPS的(de)故(gu)事，始于(yu)冷(leng)战时期(qi)。1957年，苏联成功(gong)发射(she)了第(di)一颗(ke)人(ren)造卫星(xing)“斯普(pu)特尼(ni)克(ke)1号(hao)”，这(zhe)颗小小的金(jin)属球(qiu)划破(po)寂(ji)静(jing)的太(tai)空，却(que)在(zai)地(di)球上(shang)引发了巨(ju)大的(de)波(bo)澜(lan)，也催(cui)生了美国国防(fang)部(bu)对太(tai)空技术(shu)的极(ji)大重视(shi)。科学家(jia)们(men)敏锐地(di)意识(shi)到(dao)，如(ru)果能(neng)够利用(yong)卫(wei)星来(lai)传递信息，那(na)么(me)精确(que)的定(ding)位(wei)导(dao)航将不再是遥(yao)不可及的(de)梦想。

经(jing)过(guo)多年的研(yan)究与论证，美国国防(fang)部(bu)于(yu)1973年正(zheng)式(shi)启动了(le)GPS项(xiang)目(mu)，并命名(ming)为“NavstarGPS”。这个(ge)庞大(da)的(de)系统(tong)，旨(zhi)在为美国(guo)及其(qi)盟友提供(gong)全天候、全球(qiu)性(xing)的高(gao)精度导(dao)航(hang)和定(ding)位服(fu)务。

GPS系统的(de)核心，是(shi)由围绕(rao)地球运(yun)行的近30颗卫星组(zu)成的(de)星座。这些(xie)卫星(xing)并非(fei)漫无(wu)目的(de)地漂浮(fu)，而是(shi)按(an)照精确(que)设计的(de)轨道，以大约每(mei)12小时绕地(di)球一(yi)周的速(su)度运(yun)行(xing)。每一颗卫星都携带着高精度原子钟(zhong)，并(bing)不断(duan)向(xiang)地(di)面广(guang)播包(bao)含其自身轨道(dao)信息、卫星(xing)时钟(zhong)校准(zhun)信息(xi)以(yi)及(ji)当前(qian)时(shi)间的信(xin)号(hao)。

接收GPS信(xin)号的(de)终端(duan)设(she)备，例如(ru)我(wo)们手机里的GPS芯片(pian)，就像(xiang)一位(wei)勤(qin)奋的(de)学生，静(jing)静(jing)地(di)聆听(ting)着来(lai)自太空的(de)“教诲(hui)”。当(dang)至(zhi)少(shao)四颗卫(wei)星同时向接(jie)收(shou)器发(fa)送(song)信(xin)号时，接(jie)收(shou)器就能(neng)通(tong)过计算(suan)信号传(chuan)播到接收(shou)器所(suo)需的(de)时(shi)间(jian)，从(cong)而(er)推算(suan)出(chu)自身与(yu)这四(si)颗卫(wei)星之(zhi)间(jian)的距离(li)。这个(ge)过程(cheng)，专(zhuan)业上称为(wei)“伪距测量”。

由于信号(hao)传播速(su)度是已知的（光(guang)速），通过测量时(shi)间(jian)差，接(jie)收(shou)器便能获(huo)得与每颗(ke)卫(wei)星(xing)的(de)距离。

有(you)了与(yu)四(si)颗卫星(xing)的距离，我(wo)们就(jiu)可以利用三(san)维(wei)空间中的(de)“球壳(ke)相交”原(yuan)理来确定位(wei)置(zhi)。想象一下(xia)，以第(di)一颗卫(wei)星为圆心、测量(liang)到的距(ju)离为半(ban)径画一(yi)个(ge)球，你的(de)位(wei)置就在这(zhe)个球的表(biao)面。再(zai)以第二(er)颗卫(wei)星(xing)为圆(yuan)心，画(hua)另一个球，你的位置(zhi)就在(zai)这两个球(qiu)的交(jiao)线上（两(liang)条(tiao)圆(yuan)周(zhou)线）。接着(zhe)以(yi)第三(san)颗卫星为(wei)圆心(xin)，画第三个球，这(zhe)两个(ge)交线(xian)就(jiu)会(hui)相交(jiao)于(yu)两个点(dian)。

利(li)用第四(si)颗卫(wei)星的信息(xi)，结合(he)一些(xie)数学算法(fa)，就可(ke)以精(jing)确地(di)排除(chu)其中(zhong)一个不(bu)符(fu)合逻(luo)辑的点(dian)，从而确(que)定(ding)出(chu)接(jie)收器在(zai)地球上(shang)的三维(wei)坐(zuo)标——经度(du)、纬度、高度(du)，以(yi)及(ji)精确的时间。

要(yao)实现(xian)“精准”二(er)字，并(bing)非易事(shi)。除(chu)了卫星(xing)自(zi)身(shen)的精(jing)度，地(di)面(mian)接(jie)收(shou)器(qi)的(de)计算能(neng)力、大(da)气层(ceng)对信号的(de)干扰(rao)、卫(wei)星(xing)轨道偏(pian)差等(deng)因素，都(dou)可能(neng)对定位精(jing)度(du)产(chan)生(sheng)影响。GPS系统为此进行(xing)了(le)大量(liang)优化。例如(ru)，系(xi)统会不断(duan)监(jian)测卫(wei)星的运(yun)行(xing)状态(tai)，并根据(ju)需(xu)要(yao)进(jin)行轨道(dao)修正。地面(mian)站(zhan)会收(shou)集各(ge)类数(shu)据，用于校(xiao)准卫星时钟(zhong)和(he)地球(qiu)上(shang)的(de)参考(kao)坐标(biao)系(xi)。

这(zhe)些复(fu)杂的(de)后台工作(zuo)，共同(tong)确保(bao)了GPS信(xin)号的可靠(kao)性(xing)和(he)精度。

最初，GPS系统主要服务于军事领(ling)域，为军队(dui)提供(gong)精确(que)的导(dao)航支(zhi)持。但随(sui)着(zhe)技术的不(bu)断发(fa)展和(he)系统的成(cheng)熟，GPS逐渐(jian)向民用(yong)领域开放(fang)，并催(cui)生了(le)无(wu)数(shu)令(ling)人(ren)惊叹的应(ying)用(yong)。从(cong)早(zao)期的车(che)载导(dao)航，到(dao)如今(jin)的智(zhi)慧出行、精(jing)准农(nong)业、航(hang)空航海、地(di)质勘探、紧急救(jiu)援，乃至(zhi)我们日(ri)常生活中(zhong)使用(yong)的地图导(dao)航APP，GPS的(de)身影无(wu)处(chu)不(bu)在，它像(xiang)一只(zhi)无形(xing)的(de)手(shou)，精(jing)准地(di)描(miao)绘着(zhe)世(shi)界(jie)的每(mei)一个(ge)角(jiao)落，让“迷(mi)失”成为(wei)一种越来越罕见(jian)的(de)体验。

无(wu)处不在的(de)精准(zhun)：GPS的现(xian)在与未来(lai)展望(wang)

GPS，这(zhe)个(ge)曾被(bei)视为军(jun)事(shi)机密(mi)的(de)科技(ji)结(jie)晶(jing)，如今已深深(shen)渗透(tou)到现代(dai)社(she)会(hui)的肌理(li)之中(zhong)，成为(wei)驱动(dong)各行(xing)各业创(chuang)新(xin)与发展的重要(yao)引擎(qing)。它的(de)影(ying)响力早(zao)已(yi)超越了简单(dan)的“指路”，而是(shi)成为连(lian)接人(ren)、物、信(xin)息(xi)、服务(wu)，构建(jian)智(zhi)慧化、高(gao)效率(lv)社(she)会(hui)的(de)基础设施(shi)。

在交通出行(xing)领(ling)域，GPS的革命(ming)性意义不言(yan)而喻。早(zao)期的(de)车(che)载(zai)导航仪，将传(chuan)统(tong)的纸(zhi)质地(di)图升级为(wei)动(dong)态(tai)的电子地(di)图，极大地(di)降低(di)了(le)驾(jia)驶者的(de)认(ren)知负担，让长(zhang)途(tu)旅行和陌生路(lu)段的(de)通行(xing)变得(de)轻(qing)松(song)而(er)安(an)全。如今(jin)，基(ji)于GPS的(de)智能(neng)手机(ji)导航APP更是(shi)普及到人(ren)手一(yi)部，实时(shi)路(lu)况、最(zui)优路线(xian)规划、到(dao)站提醒等功能(neng)，让每一次出(chu)行(xing)都如同(tong)拥有了(le)一位(wei)贴心(xin)的向导。

更进(jin)一步(bu)，自(zi)动驾驶技术的发(fa)展，更(geng)是对GPS的(de)精(jing)确性提出了更高的要求。厘(li)米级(ji)的(de)定(ding)位精(jing)度，配合高精地图(tu)和传感器(qi)融(rong)合(he)，让车(che)辆能够(gou)感(gan)知周(zhou)围环境(jing)，自(zi)主决策(ce)，实现(xian)更安全、更(geng)高效(xiao)的自(zi)动驾驶。

除(chu)了陆地交通(tong)，GPS在(zai)航空(kong)和(he)航(hang)海(hai)领(ling)域同(tong)样扮(ban)演着(zhe)至关重(zhong)要的(de)角(jiao)色。飞机在(zai)万米高空飞行(xing)，航海员在(zai)茫茫(mang)大(da)海(hai)上航(hang)行，精确的(de)定(ding)位是(shi)保(bao)障安(an)全的(de)首要前提(ti)。GPS提供的全(quan)球(qiu)覆(fu)盖和(he)高精度定位，使得飞机能(neng)够进(jin)行(xing)仪表着(zhe)陆(lu)，船舶能够沿(yan)着预(yu)定(ding)航(hang)线(xian)安(an)全抵(di)达(da)目(mu)的地，极大地提升了(le)交通(tong)运输的效(xiao)率和安全性。

曾(ceng)经依赖(lai)复(fu)杂天(tian)文观测(ce)和陆地参照物的(de)时代一去(qu)不(bu)复返，取(qu)而(er)代之的是由(you)卫星星座织(zhi)就(jiu)的全球(qiu)定位网(wang)络。

在农业(ye)领域(yu)，GPS也正(zheng)在释(shi)放出(chu)巨大的(de)潜力，推(tui)动着精准(zhun)农业(ye)的(de)兴(xing)起。通(tong)过GPS引(yin)导的(de)自(zi)动驾驶(shi)拖拉(la)机，可以实(shi)现(xian)农田耕作的(de)精准(zhun)播(bo)种(zhong)、施肥(fei)和喷药(yao)，避(bi)免重叠(die)或(huo)遗(yi)漏，大大(da)提高(gao)了农(nong)药和化肥的使用效(xiao)率(lv)，降低了(le)生产(chan)成本(ben)，同(tong)时(shi)减少(shao)了对(dui)环境的污(wu)染。无人(ren)机(ji)搭(da)载(zai)GPS，可以(yi)对农(nong)作物(wu)进行精准监测(ce)，分析长(zhang)势(shi)，及时(shi)发(fa)现(xian)病虫害，为(wei)农(nong)民(min)提供科学(xue)决(jue)策(ce)依据。

地质(zhi)勘(kan)探、测绘、城市规划等领(ling)域，也(ye)离不(bu)开(kai)GPS的(de)精准(zhun)服务(wu)。无(wu)论是勘(kan)测地表(biao)，绘制地(di)形图，还是监测(ce)地壳运(yun)动，GPS都能提供(gong)高精度的(de)位置(zhi)信息。在城(cheng)市(shi)建(jian)设(she)中(zhong)，GPS用于(yu)精(jing)确规划道路(lu)、桥(qiao)梁、地(di)下(xia)管线(xian)等(deng)，确保(bao)工(gong)程的准(zhun)确(que)性(xing)和安(an)全(quan)性。

甚(shen)至在(zai)我们(men)日常(chang)生(sheng)活中(zhong)，GPS的触角(jiao)也(ye)无(wu)处不在。共(gong)享(xiang)单(dan)车、共(gong)享汽(qi)车(che)的(de)定位追踪(zong)，外卖(mai)配送(song)员(yuan)的(de)实时(shi)导航(hang)，户外运动(dong)的轨(gui)迹记录(lu)，甚(shen)至宠(chong)物追踪器，背(bei)后(hou)都(dou)少不(bu)了(le)GPS的身(shen)影。它(ta)让(rang)“连接”变(bian)得更加便(bian)捷，让“服(fu)务(wu)”变得更加(jia)高效(xiao)。

GPS并(bing)非完(wan)美无缺。它依然面(mian)临着(zhe)一些挑战(zhan)：信号(hao)容易(yi)受(shou)到遮挡（如隧(sui)道、高(gao)楼林(lin)立(li)的城市(shi)峡谷），易(yi)受(shou)恶劣(lie)天气影响，以(yi)及(ji)在(zai)高(gao)纬(wei)度(du)地区(qu)信号(hao)衰减等问(wen)题。GPS信(xin)号本身存在一定的误差(cha)，对(dui)于需要(yao)更(geng)高(gao)精(jing)度（如厘(li)米级(ji)甚至(zhi)毫(hao)米(mi)级）的(de)应用(yong)，还需要结(jie)合其他(ta)技术，如(ru)差分GPS（DGPS）、实时动态(tai)GPS（RTK）等。

展(zhan)望(wang)未(wei)来，GPS技(ji)术的发展(zhan)将继(ji)续朝(chao)着更(geng)高(gao)精(jing)度、更强韧(ren)性、更(geng)广覆盖(gai)的(de)方向(xiang)迈进(jin)。新的(de)卫星(xing)星座(zuo)设(she)计、更先(xian)进的(de)接收机技(ji)术、以及与其他(ta)定位技术(shu)（如北斗、Galileo、GLONASS等(deng)）的(de)融(rong)合，将不断提升GPS系统(tong)的性(xing)能。人工智能和(he)机器(qi)学习(xi)的(de)应用，也将进一步优(you)化(hua)GPS数据的(de)处理(li)和分(fen)析，使其在(zai)自动驾(jia)驶、智(zhi)慧城(cheng)市、物(wu)联网(wang)等前沿(yan)领(ling)域发(fa)挥(hui)更重要的作用(yong)。

从(cong)最初(chu)的军(jun)事需(xu)求，到(dao)如今(jin)惠及(ji)全球(qiu)的民用技术，美(mei)国(guo)十(shi)次(ci)导航系统（GPS）用其精准的卫星(xing)导航(hang)技术(shu)，书写了一部现(xian)代科技(ji)的辉煌(huang)篇章。它不(bu)仅(jin)改变了(le)我(wo)们认识和(he)利用(yong)空(kong)间的(de)方(fang)式，更(geng)驱(qu)动(dong)着(zhe)社(she)会各领(ling)域(yu)的(de)变革与进步。仰(yang)望(wang)星(xing)辰，我们看(kan)到了科技的力(li)量；脚(jiao)踏(ta)实地，我们感(gan)受(shou)着GPS带来的便利与(yu)效率(lv)。

在未来(lai)的征途(tu)中，GPS将(jiang)继续(xu)与我(wo)们(men)同(tong)行，指(zhi)引我(wo)们探索更(geng)广阔的未(wei)知，创造更(geng)美好的明(ming)天。

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图片来源：每经记者 陈方立 摄

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