一、令我們非常滿(mǎn)足的GPS
2020年9月3日在《GPS World》雜志上,一個(gè)在20年前當(dāng)雜志主編,名為馬特奧·盧西奧的作者,發(fā)表了這樣一篇感想。

1976年:第一個(gè)軍用GPS五通道接收機(jī)內(nèi)置于研究GPS可行性的多個(gè)程序之一。接收機(jī)的重量超過(guò)270磅,有兩個(gè)操作員的座位。
(照片:羅克韋爾·柯林斯/史密森尼)
就像之前的互聯(lián)網(wǎng)一樣,GPS最初是一種利基技術(shù),現(xiàn)在已成為一種公認(rèn)的技術(shù),盡管它被誤解了很多,而且常常被視為理所當(dāng)然。互聯(lián)網(wǎng)和GPS兩種系統(tǒng)均起源于美國(guó)國(guó)防部(DOD),原來(lái)都是支持軍事任務(wù),后來(lái)才發(fā)展為大眾市場(chǎng)的民用技術(shù)。盡管互聯(lián)網(wǎng)在其歷史的早期就已經(jīng)從軍事手中轉(zhuǎn)移到了平民手中,但GPS仍由美國(guó)空軍來(lái)操作,這使其成為了DOD的獨(dú)特體驗(yàn):它所負(fù)責(zé)的系統(tǒng)具有更多的民用應(yīng)用和使用者,與軍事使用者相比,有數(shù)量級(jí)之別。
GPS已改變了整個(gè)職業(yè),最引人注目的是測(cè)量;創(chuàng)造了新的產(chǎn)業(yè),例如乘車(chē)共享;促進(jìn)了無(wú)數(shù)科學(xué)研究領(lǐng)域,從考古學(xué)到動(dòng)物學(xué);促進(jìn)了日常生活的許多方面,例如尋找零售店并到達(dá)那里;并給美軍帶來(lái)了優(yōu)勢(shì),30年前討論過(guò)的一項(xiàng)是否實(shí)現(xiàn)承諾的投資回報(bào)的應(yīng)用是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。早期出現(xiàn)的大量挑戰(zhàn)和辯論日益加劇,尤其是選擇性可用性(SA)。1990年,佳瓦德·阿雪賈說(shuō)道,“我想不出一個(gè)詞來(lái)說(shuō)明它有多糟糕。”他反映了GPS行業(yè)和用戶(hù)社區(qū)的態(tài)度。其他辯論也被證明更具持久性,例如光平方公司寬帶網(wǎng)構(gòu)成的干擾威脅,該威脅在破產(chǎn)后重生為力嘎多網(wǎng)絡(luò)。
GPS最初在沙漠風(fēng)暴之后,引起了廣泛的關(guān)注,當(dāng)時(shí)它已成為電視節(jié)目、報(bào)紙報(bào)道和休閑目錄頁(yè)面中特殊部分的主題。 “具有諷刺意味的是,”布拉德·帕金森于1994年9月在《GPS世界》文章 中指出,“民用公司(如佳明)在沙漠風(fēng)暴中使用了大多數(shù)接收機(jī),而沒(méi)有得到軍事贊助。”在那十年的后期,雖然大多數(shù)人終于意識(shí)到了GPS技術(shù),但它開(kāi)始在其應(yīng)用和使用該系統(tǒng)的系統(tǒng)中逐漸消失。
1991年9月,即美國(guó)空軍太空司令部于1995年4月27日宣布該系統(tǒng)的全部作戰(zhàn)能力(FOC)三年半之前,在國(guó)際民航組織在蒙特利爾的前聯(lián)邦航空局局長(zhǎng)詹姆斯·布西致辭中說(shuō):“我想強(qiáng)調(diào)的是,我們完全支持其他系統(tǒng)最終取代[GPS],并且這事肯定會(huì)發(fā)生。”在遙遠(yuǎn)的將來(lái),這種情況仍然可能發(fā)生。但是,布希并未預(yù)見(jiàn)到,GPS在更大的定位、導(dǎo)航和授時(shí)(PNT)系統(tǒng)中只是一個(gè)要素,盡管是關(guān)鍵要素。這個(gè)全球性系統(tǒng)包括其他三個(gè)GNSS和兩個(gè)區(qū)域性GNSS,一些公共和私人運(yùn)營(yíng)的增強(qiáng)服務(wù),以及廣泛的互補(bǔ)和替代技術(shù)。其中包括慣性導(dǎo)航(在過(guò)去的三十年中,已經(jīng)取得了很大進(jìn)步)和機(jī)會(huì)射頻信號(hào)。它可能很快會(huì)包含來(lái)自非GNSS衛(wèi)星、eLoran、增強(qiáng)型測(cè)距設(shè)備以及使用固定于地面的極低頻的導(dǎo)航設(shè)施的導(dǎo)航信號(hào)。
我正好在20年前就開(kāi)始了自己在地理空間技術(shù)領(lǐng)域的職業(yè)生涯,擔(dān)任該雜志的主編,距SA結(jié)束僅幾個(gè)月后,GPS的準(zhǔn)確性提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),并同樣擴(kuò)大了其潛在應(yīng)用的數(shù)量。然而,今天,我仍然驚嘆于這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)變得如此普遍以及它將改變我們的生活。
最后,我引用《GPS世界》早期專(zhuān)欄作家哈爾·蒙哥馬利的話(huà)說(shuō),他在1991年10月寫(xiě)道:“ 對(duì)更精確的數(shù)據(jù)GPS用戶(hù)表現(xiàn)出了無(wú)限的需求。給他們一英里,他們想要一英寸。”
二、初有“創(chuàng)新”欄目,理查德·蘭利教授談歷史
《GPS世界》雜志,在1990年1月發(fā)行其第一期。那時(shí),天上只發(fā)射了15顆GPS衛(wèi)星,包括10顆原型衛(wèi)星或5顆Block I衛(wèi)星。這些早期的衛(wèi)星中已經(jīng)有四個(gè)停止運(yùn)行。但是在發(fā)射第一顆GPS衛(wèi)星后的十多年來(lái),軌道上已經(jīng)有足夠的衛(wèi)星可以允許對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行早期的商業(yè)和科學(xué)使用。甚至還有用于個(gè)人導(dǎo)航的手持接收器,盡管比我們今天使用的接收器要大一些。然而很明顯,GPS將會(huì)大舉起飛,并且存在一些商業(yè)案例,可以為定位、導(dǎo)航和授時(shí)社區(qū)的專(zhuān)業(yè)人士發(fā)行有關(guān)GPS的月刊(第一年出版雙月刊)。

1990年:新不倫瑞克大學(xué)(UNB)教授理查德·蘭利和兩名研究生在三腳架上使用GPS天線(xiàn)重新測(cè)量歷史基線(xiàn)。
(照片:UNB觀(guān)點(diǎn)提供)
新雜志將刊登有關(guān)GPS的新聞、產(chǎn)品公告和文章,包括有關(guān)GPS技術(shù)及其在世界各地的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)中進(jìn)行的應(yīng)用的前沿研究。這就是《GPS World》雜志的創(chuàng)始編輯格倫·吉本斯與GPS研究和教育的早期領(lǐng)導(dǎo)者新不倫瑞克大學(xué)(UNB)接觸,決定讓后者管理一個(gè)被稱(chēng)為“創(chuàng)新”的專(zhuān)欄的原因。格倫規(guī)定:“本專(zhuān)欄應(yīng)處理具有廣泛應(yīng)用和興趣的問(wèn)題,并以盡可能使廣泛讀者都能理解的術(shù)語(yǔ)來(lái)介紹。”
當(dāng)時(shí),有四位教職員工在UNB從事GPS研究:戴維·威爾斯、阿爾弗雷德·克留斯伯格、彼得·瓦尼切克(1983年曾因GPS手表而出名),與我。我和克留斯伯格博士自愿管理專(zhuān)欄,并搜尋學(xué)術(shù)界、政府和行業(yè)實(shí)驗(yàn)室,以尋找作者撰寫(xiě)專(zhuān)欄文章,或有時(shí)我們自己撰寫(xiě)文章。從1997年開(kāi)始,我擔(dān)任該專(zhuān)欄的唯一協(xié)調(diào)員,一直延續(xù)到今天。
自從第一期雜志發(fā)表第一篇以來(lái),已有近300篇文章發(fā)表于“創(chuàng)新”專(zhuān)欄。多年來(lái),我還為該雜志的許多新聞和專(zhuān)題文章做出了貢獻(xiàn)。我可能只是服務(wù)時(shí)間最長(zhǎng)的活躍的GPS“新聞工作者”。我仍然是UNB的專(zhuān)職教學(xué)和研究教授,最近擔(dān)任了導(dǎo)航學(xué)會(huì)期刊《NAVIGATION(導(dǎo)航)》的主編,但是我仍然有時(shí)間為《GPS 世界》撰寫(xiě)文章,在未來(lái)的歲月中希望繼續(xù)為《GPS 世界》雜志服務(wù)。
從上面兩個(gè)故事,可以看到的發(fā)人深省的地方是:金子總會(huì)發(fā)光的。從GPS到GNSS的發(fā)展步伐,可以看到導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)之偉大和實(shí)用,改變著人類(lèi)的生產(chǎn)、生活、生態(tài)。因?yàn)樗玛P(guān)時(shí)空,事關(guān)信息,事關(guān)國(guó)計(jì)民生。還有就是創(chuàng)新,創(chuàng)新使得科技經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活變得生氣勃勃,一往無(wú)前大踏步前進(jìn),創(chuàng)新就是生命力的爆發(fā),就是與時(shí)俱進(jìn),就是生生不息,關(guān)鍵還是有堅(jiān)持不懈、孜孜追求、天天向上的人。