【北斗衛星】不只為你找路 沒有GPS手機也打不通
發布時間： 2020/08/03 16:26
最後更新： 2023/05/10 09:47
▲ 【北斗衛星導航系統】不只為你找路 沒有GPS手機也打不通
中國北斗衛星導航系統正式提供全球服務，中國建立自家版本GPS全球定位系統，向擺脫依賴美國邁出一大步。北斗衛星系統與美國GPS一樣軍民兩用，既能將導彈引向目標，也能為人辨認方向和找路。但或者不說不知道的是，衛星定位系統功能遠遠不只導航，系統假如失效或落入敵人控制，現代社會多個方面都恐會失靈，包括普通手機（不是衛星電話）也可能打不通。
- 甚麼是GPS？
GPS（Global Positioning System）是全球定位系統的英文簡稱，這是最初由美國發明的人造衛星訊號全球導航系統。
GPS首顆衛星於1978年發射，系統最初由美軍獨家使用，1983年開始有限度向民間開放。GPS系統今日由超過30枚衛星組成，在地球上任何露天地方都能以GPS裝置免費使用。
北斗衛星導航系統就是中國版本GPS，首顆衛星在2000年發射，至今由59顆衛星完成全球覆蓋。
- GPS原理是甚麼？
GPS衛星會向地球表面GPS裝置（包括你的手機）發射訊號，裝置再計算訊號到達所需時間來得出位置。
GPS衛星訊號帶有時間標示，由於電磁訊號會固定以光速（約每秒30萬公里）行進，那麼地面GPS裝置接收後，就能以時間訊號發射和接收時間差，計算出裝置與衛星之間的距離。
GPS裝置只要同時接受到4枚衛星訊號（4個距離），就能以幾何公式計出裝置所在地的座標及海拔高度，藉此定位和導航。
- GPS功能不只定位導航？
是的，GPS另一不可或缺功能是授時，也就是授予時間信息，將不同時鐘校齊校準。
- GPS為甚麼有授時功能？
GPS系統必須使用極度精準的原子鐘，而且系統覆蓋全球，因此間接成為天下間最易獲得，也最準確的時間來源。
GPS以計算訊號發射和接收時間差來提供定位，鑑於光速極高，時間只要有極少誤差，定位結果隨時相差數百公里。
美國GPS系統使用的華盛頓美國海軍天文台原子鐘，誤差就少於10納秒（1億分之一秒）。
- GPS授時有多重要？
由於GPS授時精確度高、普及全球和免費使用，免去了大家各自添置原子鐘的成本和麻煩，全球不少電腦系統都依賴GPS來提供時間。
換句話說，假如GPS系統失效，全球電腦都會因此陷入混亂。
- 電腦時鐘不準有多大不了？
一般人電腦時鐘不準，確實沒有甚麼大不了。但世上需要用電腦的還有企業、基建設施、政府和軍隊，他們發生大件事，對一般人就是大件事。
- 例如呢？
電網：各個地區電網接駁起來時，電力的頻率和相位都必須校準，才可避免相衝導致停電甚至破壞。因此控制電網的電腦必須同步運作，這就需要校準時鐘。
金融交易：現代金融資產買賣都是以電腦高速進行，交易可在短至1微秒（100萬分之一秒）間完成，秒秒鐘幾百萬上落已經算少。電腦時鐘只要有些許誤差，損失可以極其嚴重。
移動通訊：手機網絡基站都以GPS來校準時鐘，以協調手機之間將對話轉為訊號，再將訊號轉回對話的過程。時鐘不準的話，這些訊號都會變成亂碼，令手機通訊失效。
- 結論是？
GPS雖然最初目的只是定位和導航，但隨住電腦網絡科技發展，社會在很多難以察覺的地方，都嚴重依賴GPS，GPS失效的話後果難以設想。
美國國家標準技術研究所（National Institute of Standards and Technology）去年資助研究評估，GPS系統自1984年以來，為私人市場帶來1.4萬億美元經濟效益，其中90%都是2010年以後產生。
報告又估計，若GPS停止服務，每日經濟損失會高達10億美元。這解釋了為何中美俄歐都要各自開發自家GPS系統，而怎樣保護系統免受對手攻擊又是另一難題。
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責任編輯：連兆鋒
