精准制电子比赛系统的新时代来临了！

2008年12月号第235期【文：陈新中】

格洛纳斯与GPS争天下

GPS（Global Positioning System，全球定位系统）已逐渐被广泛用在赛鸽运动上，例如鸽舍座标比对、备用鸽钟、简讯系统、接收器……等等，除了使比赛更为公平外，也让鸽友平日的管理与训练更有效率。

不过，目前由GPS垄断全球卫星导航领域的情况已悄悄在逐渐改变当中，俄罗斯总理普亭日前签署一项命令，俄罗斯政府决定增加六百七十亿卢布（约合二十六亿美元）的资金，进一步落实「格洛纳斯」（GLONASS）全球卫星导航系统的国家计画。此举可能冲击美国全球卫星定位系统(GPS)独霸天下的局面，未来鸽友们将有更多、更新的选择。

GPS的原理与应用

GPS是美国国防部利用二十四颗运行於离地二万公里的人造卫星来进行定位和计时的系统，这些卫星上各有两颗铯原子钟和铷原子钟，可以提供接收讯号的GPS设备精准的经度及纬度数值，藉此让身处在全球各地的使用者知道自己目前所在的位置。二十四颗人造卫星以四颗为一组，在全球分成六组提供服务，所以GPS系统是同时利用四颗人造卫星来执行最主要的定位工作。

GPS系统的主要应用有两大类，第一类是定位，也就是藉由这些卫星传回来精准的位置，得到精确的位置讯息。在实际的应用上，有可以随身携带的全球定位仪和卫星导航系统，前者可以帮助登山者或是船只在无法识别位置的地方得到自己所在的位置，後者则可以配合数位地图来做导航。正常运用於一般状况下，GPS定位的误差小於一百公尺，而在军事用途上，GPS可以小於十六公尺。

第二类应用则是网路上的同步讯号，因为这些卫星同时会传回一个时间讯号，而这个时间误差会小於一百五十ns（一ns相当於十的负九次方秒），因此在全球各地的网路系统若能够接受到这些讯号，则对於利用同步讯号来传输的网路系统来说，等於有了一个稳定的同步讯号来源（因为卫星上的两个原子钟有一个是做为备份，因此稳定性极高），目前市面上许多产品都逐渐朝向这种简单而稳定的方式作为同步讯号的来源。

一个GPS接收设备通常可以同时接收来自於多个卫星的讯号，来决定目前的位置，而时间讯号则可以选择讯号品质最佳的为主。GPS系统在美国的正式名称为Navstar，在俄罗斯类似的系统则称为「格洛纳斯」（GLONASS, Global Navigation Satellite System）。

「格洛纳斯」原用於军事用途

俄罗斯的「格洛纳斯」系统一九七0年代由苏联开发，一九九三年启用後主要用於军事用途。原计画发射二十四颗卫星，导航范围覆盖整个地球表面和近地空间。目前「格洛纳斯」卫星导航系统由十六颗卫星组成，其中两颗卫星正在进行技术维护，一颗即将退役，现阶段实际上只有十三颗卫星处於正常运作状态。

「格洛纳斯」曾在二○○一年升级为军、民两用的全球导航系统。二○○七年年底，首批使用「格洛纳斯」的汽车导航仪在莫斯科上市销售，正式进入民用导航市场。不过，从市场应用情况来看，「格洛纳斯」还存在诸如设备生产商产能不足、卫星导航服务尚未覆盖俄罗斯全境、俄罗斯政府对技术要求不一致等问题。俄罗斯副总理伊万诺夫已指示，有关部门将对「格洛纳斯」计画进行修改，以提高市场竞争力。

宠物项圈世界首例

一条戴着世界上首条「格洛纳斯」卫星导航项圈的宠物犬，日前在莫斯科亮相。项圈内装有卫星导航仪器，能从「格洛纳斯」卫星航导系统接收讯号，然後将讯号无线传送到专门服务器上，宠物主人透过电脑即可确定宠物位置。专家表示，研发制造此宠物项圈的目的，是为了检验「格洛纳斯」的性能，并在此基础上生产不同用途的卫星导航设备。

第三代卫星二○一○年升空

俄罗斯联邦太空署日前宣布，俄罗斯应用机械科学生产集团，已经开始生产第三代导航卫星「格洛纳斯－Ｋ」。与前两代卫星「格洛纳斯」和「格洛纳斯－Ｍ」相比，「格洛纳斯－Ｋ」重量更轻，寿命可达十二年，预计最早将於二○一○年发射。

此外，俄罗斯今、明两年将各发射六颗「格洛纳斯」系统卫星，预计到二○一二年，「格洛纳斯」全球导航系统卫星的数量将增加到三十颗，达成全球定位导航的目标，届时，定位精密度将达到一公尺左右。部署完备的「格洛纳斯」系统，未来将可以广泛应用在国防、航太、交通运输、地质探勘、灾害救援等领域。

能与GPS相容

美国的GPS系统，长期垄断全球卫星导航领域，目前除了欧洲的伽利略计画正在追赶，俄罗斯也加快「格洛纳斯」的发展步伐。「格洛纳斯」未来将具有卫星数量多、覆盖面广、讯号精确度高、抗干扰性强、与GPS相容的优势；俄罗斯全力打造的「格洛纳斯」计画，势将对美国GPS系统「一统天下」的局面产生冲击。