現在手機導航已經成為我們生活中必不可少的助力元素。但是導航定位功能，到底是怎么回事、GPS和北斗又是什么關系？這些是我們很多人不知道的，今天我們就來說一說這個事情，讓我們先從GPS說起。
GPS精度震撼世界
1991年的海灣戰爭，戰斧巡航導彈（也是DARPA的項目）的高精度打擊能力震驚了世界。人們第一次認識到巡航導彈竟然能有如此之高的精度，甚至第一顆導彈打擊破壁、第二顆摧毀內部的新聞讓我們非常震驚，這是怎么做到的，這是GPS第一次應用到實戰。
戰斧巡航導彈搭載定位系統，精確打擊能力震驚了世界
GPS的全稱是全球定位系統。對于我們民用來說，GPS信號的全球開放不過十幾年光景，而GPS這個項目正是當時的ARPA的項目之一，最早立項可以追溯到1959年，當時是美國海軍、DARPA與約翰霍普金斯大學的合作。
第一代定位系統的衛星原型
這個項目在早期的立項時候，項目的名字叫“TRANSIT”，別名“Nav/Sat”，最早立項的機構是美國海軍、DARPA以及約翰霍普金斯應用物理實驗室。當時應用物理中心的兩個科學家威廉吉爾和喬治魏芬巴赫研究的是蘇聯這顆衛星信號的多普勒效應。當時的應用物理中心的主任，麥克盧爾認為，如果衛星的位置可知，那么利用多普勒效應，可以定位地球表面的目標，原理是理論上只要三顆衛星，就可以根據信號和原子鐘的時間來計算出xyz三個軸的定位坐標（實際上要復雜得多，涉及相對論）。
不同技術的定位精度，尋找馬航MH370也是用相同的多普勒原理
直到1991年之前，大量的戰艦都是使用TRANSIT的六顆衛星來進行位置的定位，TRANSIT的定位精度不高，只有幾百米，但是對于軍用的戰艦在茫茫大海上來說已經足夠，在1967年這個系統就開發信號給民用，所以有說法是當年蘇聯的戰艦上也有摩托羅拉制造的TRANSIT信號接收設備。在上世紀七十年代，蘇聯也開始了自己的定位衛星的研發，這個項目被分為兩部分，分別是軍用的Parus以及民用的Tsikada，再下一代的產品現在叫做GLONASS，現在很多導航設備上都有應用。
其實GPS走入我們生活只有十多年時間，現在我們已經離不開了
TRANSIT的精度不高，后來的GPS系統要高得多，因為GPS使用了更多的衛星和更先進的技術，這與前蘇聯擊落民航客機有關，當時的里根政府加大了GPS系統的預算投入，GPS最早的實戰應用是1991年的海灣戰爭，戰斧巡航導彈（也是DARPA的項目）的高精度打擊能力震驚了世界。直到2000克林頓執政時期，向全世界取消了民用GPS定位信號干擾，這也就是我們手機里面都有的高精度GPS定位。
第三代GPS
已經發射兩顆的第三代GPS有哪些進步呢？這體現在多個方面.從日常GPS用戶（區分GPS的根本目的軍用定位）的角度來看，最重要的可能是第二個民用GPS信號，稱為L2C。與當今大多數GPS接收使用的傳統L1 C / A信號相比，L2C信號更清晰并且更容易接收。
第三代GPS的宣傳（Image Credit：Lockheed Martin）
這意味著L2C將更容易在城市高樓林立環境中，在茂密的森林，甚至在室內進行接收。 L2C還有另外一個真正的具體優勢：與舊式L1 C / A一起操作L2C意味著只有通過比較這兩個信號，配備L2C的GPS接收器才能夠補償特定GPS衛星的電離層延遲誤差。電離層延遲是現有L1 C / A信號中誤差的最大原因，GPS單元現在通過使用其他信息源（如FAA的廣域增強系統或附近Wi-Fi熱點的位置。 通過能夠在不依賴其他來源的情況下補償電離層延遲，來自L2C信號的位置數據應該更加準確。目前的民用GPS在大約3米以內是精確的，但使用L2C的GPS系統應該精確到大約1米以內，而這個精度并不依賴地面基站差分來提高精度。
令人震驚的北斗
9月23日，我國又發射了兩顆北斗衛星！作為我國自主研發、掌握全部知識產權的國產衛星定位系統，北斗的快速組網，受惠的是全球的用戶。從北斗官網，我們可以感受到北斗組網的中國速度。
北京發射列表，來源見水印
很多人可能對后面標注不理解？其實是微信軌道。北斗組網已經到了第三代北斗系統，我們的目標是5GEO+3IGS0+27 MEO，組成具有覆蓋全球的定位系統。MEO、GEO、IGSO是不同高度軌道的區別。
手機里的定位
我們今天的手機，內置的定位系統已經都不是單一定位系統。除了標準的GPS，俄羅斯的定位系統GLONASS、歐洲的伽利略定位系統、中國的北斗，可能有一個或是幾個共同參與其中，進行手機定位。
A GPS定位原理
提升手機定位精度，多星定位的好處是可以相互參考。以筆者的經歷來看，純GPS定位速度并不快，往往要一分鐘兩分鐘才能定位成功；而GPS+Glonass，則可以瞬間定位完成，這是純粹的一來衛星定位。手機不一樣，手機還有一個優勢：基站輔助定位，術語叫A GPS。
手機多系統綜合定位
在手機網絡里，A GPS系統接收器可通過與輔助服務器的通信而獲得定位輔助。在蜂窩移動通信系統中，AGPS 系統通過手機定位服務器作為輔助服務器來協助GPS接收器（通常是手機）完成測距和定位服務，輔助定位服務器有比GPS接收器強大得多的GPS信號接收環境和能力，在這種情況下，輔助定位服務器通過網絡與手機的GPS接收器通信而提供定位協助。
現在我們打開手機，基本都可以實現快速準確的定位，這是多重衛星定位系統與AGPS在一起協作的功勞，如果你是一個普通用戶，其實只要知道手機能定位即可，而不用關心背后的技術構成，這就是科技給你結果，你享受結果即可，其中的機制完全可以不關心。
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