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GPS 2.0
 

【作者: 陳隱志】   2006年07月06日 星期四

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老實說吧!2.0是我自己喊的,類似現在大推特倡的Web 2.0,明明是連續的發展演進卻運用版本數字的行銷包裝使其看來像是個世代變革。同樣的,我所提出的GPS 2.0,其實也是原有GPS的諸多強化演進提升而已,並非真的具顛覆性。


1978年美國開始發射第一枚GPS用衛星,一直到1994年共發射了24枚(21枚運作,3枚備援),至此完成完整覆蓋(98%)的衛星導航佈建,所以1978年~1994年可說是GPS 0.0~1.0,這個階段的GPS在民用上有加摻雜訊使精度降低(選擇性可用政策,Selective Availability,簡稱:SA),約有100m的偏移,一直到2000年5月才解除SA,解除後誤差縮至約15m,少去SA後或許可稱GPS 1.2。


解除SA後,同年8月美國聯邦航空局FAA佈建的25個地面參考站,能進一步強化GPS的民用精度,使誤差小於3m,此稱為WAAS(Wide Area Augmentation System),不過WAAS僅適用在北美,然而其他地區也有類似的衛星校正系統建設,如日本的MSAS(Multi-Functional Satellite Augmentation System)、歐洲的EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System)、加拿大的CDGPS,或商業營運的StarFire、OminiSTAR等,甚至在運用DGPS(Differential GPS)技術後可讓精度小到10cm,這種種縮減誤差的新佈建,或許可稱為GPS 1.5。


到了2005年底,第一枚新世代的GPS衛星正式升空,新衛星具備多種新功能,其中最重要的是第二個民用頻道(L2C)的開通,第二個民用頻道在定位精度與穩定性都更為理想。此外,美國聯邦通訊委員會FCC頒佈的E911(Enhanced 911)法規,要求日後銷往美國的手機必須具備來電方位顯示功能,以因應緊急事故之需,為了合乎E911的要求,因而有了A-GPS(Assisted GPS)的技術提案,且3G/WCDMA的標準制訂機構:3GPP也在新研擬的R7標準中將A-GPS列入。


更進一步的,在未來的幾年內,L2C頻道的覆蓋率將持續擴增,同時計畫中也將有第三、第四民用頻道的開通。再者,為了讓定位功效能盡可能持續不間斷,即便在接收不到衛星信號的建築物內(如地下停車場、地下鐵)、山內(如隧道)也能夠定位,GPS追加了地磁電子羅盤,以地磁感應及磁偏角修正等技術來提供輔助定位(地磁定位),或者是運用三軸加速感應器及陀螺儀來形成慣性導航系統,以此來輔助定位(慣性定位),與GPS達相輔相成之效。事實上前述的A-GPS也已運用行動電話的無線基地台來輔助定位(無線定位)。


至此很明顯的,GPS將會有更多民用頻道的開通、更穩更精的新頻道、更大的新頻道覆蓋率、更多的持續性定位、更佳的輔助性定位,然後先從強制的政規法令開始推行定位應用,此後也將更容易推行商業化應用的方位性服務(Location-based Service,LBS),如此可稱為GPS 2.0。


GPS大事紀如下:


1978 GPS 0.0 開始佈建


1994 GPS 1.0 佈建完成,有限度開放民用


2000 GPS 1.2 解除雜訊,精度提升


2000 GPS 1.5 相關地面佈建,精度再提升


2005 GPS 2.0 新頻道、法規性應用、持續性輔助定位


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