這兩位科學(xué)家對此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)如果在地面上架設(shè)多部接收機(jī)，就可以根據(jù)接收到的信號(hào)的不同頻差推算出這個(gè)衛(wèi)星的具體位置，他們很高興地把這個(gè)研究成果告訴了實(shí)驗(yàn)室主任弗蘭克.麥克盧爾，說他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對蘇聯(lián)衛(wèi)星的多普勒定位跟蹤。
弗蘭克主任當(dāng)時(shí)在做海軍的一項(xiàng)研究，研究內(nèi)容是五角大樓如何知道茫茫大海中軍艦的具體位置，聽到兩位科學(xué)家的匯報(bào)后他眼前一亮，既然你們能夠發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星在哪里，如果把問題反過來，衛(wèi)星就能發(fā)現(xiàn)你們在哪里，海軍軍艦定位的問題有思路了！
GPS系統(tǒng)就按這種思路啟動(dòng)了，方案中需要解決的第一個(gè)問題就是：衛(wèi)星該采用低、中、高哪種軌道？如果采用低軌道的話，發(fā)射成本比較低，精度比較高，但若覆蓋全球的話則需要200顆衛(wèi)星，這樣浩大工程實(shí)在是負(fù)擔(dān)不起。
如果采用高軌道，理論上三顆衛(wèi)星就能覆蓋全球，但除了高軌道衛(wèi)星的發(fā)射難度大之外，更主要的是定位精度會(huì)很低，原因有兩個(gè)：一是軌道太高會(huì)導(dǎo)致測量誤差大，二是靜止軌道與地面物體的相對速度很小，不利于使用多普勒頻移的解算方法。
中軌道是比較折衷的方案，覆蓋全球只需要24-36顆衛(wèi)星，由于軌道是運(yùn)動(dòng)的，即使地面的物體不動(dòng)，但相對衛(wèi)星的速度也很大，這就可以充分利用多普勒頻移方法了。
基于以上綜合考慮，美國選擇了24顆衛(wèi)星的中軌道星座，1978年發(fā)射了第一顆，全系統(tǒng)在1995年投入運(yùn)行，現(xiàn)有衛(wèi)星30顆，分為軍用和民用兩種定位模式，其中民用方式向全球開放。
2，美國是不是活雷鋒？
GPS是個(gè)好東西，對人們生活品質(zhì)的提升相當(dāng)大，例如汽車和手機(jī)導(dǎo)航就非常重要，人們告別了在紙制地圖上找路的歷史。GPS對于探險(xiǎn)航海就更重要了，關(guān)鍵時(shí)刻可以救命。這么好的東西，美國又投入了巨資，居然向全世界免費(fèi)，難道美國政府是活雷鋒？
其實(shí)即使GPS不免費(fèi)那也收不上來錢，為啥這樣說呢？因?yàn)镚PS是單向通信體制，這跟廣播電視塔類似。廣播電視塔大家都知道，它只管發(fā)射信號(hào)，到底有1個(gè)收音機(jī)聽還是1萬個(gè)收音機(jī)聽，廣播電視塔是不知道的，GPS系統(tǒng)也是如此，30顆衛(wèi)星只管不停地向地面發(fā)信號(hào)，具體是誰在接收并使用這些信號(hào)，它是根本不知情的，既然不知情，那還怎樣收錢？
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