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05/01 - 總算「對準了」!美國政府終止對 GPS 的訊號干擾

2016 年 05 月 01 日

2000 年 5 月 1 日,美國政府在總統 Bill Clinton 的指示下,宣布終止民間全球定位系統(Global Positioning System,GPS)中的「選擇性誤差」(Selective Availability,S/A)訊號干擾。從那時起,GPS 系統正式從戰爭工具蛻變成為人人頭上的「數位北極星」。

利用 GPS 接收器與電腦連接的衛星導航使用者。 圖片來源:Wikipedia
利用 GPS 接收器與電腦連接的衛星導航使用者。 圖片來源:Wikipedia

那些年,地圖上永遠對不準的定位

在過去,為了防止非美軍使用者得到太精確的 GPS 定位資料而影響國家安全,美國政府在提供給民間使用的 GPS 訊號上都會另外加入 S/A,對訊號進行干擾,使得民間的 GPS 接收機在定位時,只能讓 95% 的接收狀況平均誤差在直徑 100 公尺,而 5% 機率的誤差會來到直徑 300 公尺左右。儘管這樣的精確度對於一般使用來說已綽綽有餘,但這時不時出現的誤差總無法讓人完全滿意。

上有政策,下有對策。由於 S/A 對一定範圍內的機種影響都幾乎相同,因此某些能夠自動判讀並抵銷 GPS 因各種因素所產生之誤差的技術——稱作「DGPS」(Differential GPS)——便相繼被開發並逐漸受到廣泛的使用。DGPS 的興起,讓 S/A 的存在意義越來越低。

Magellan GPS 接收器,圖中顯示的便是一台正操作著軍用應用程式的民間出產接收器。 圖片來源:Wikipedia
Magellan GPS 接收器,圖中顯示的便是一台正操作著軍用應用程式的民間出產接收器。 圖片來源:Wikipedia

美國政府解禁 GPS

1990 年代波斯灣戰爭期間,美軍的 GPS 儀器數量短缺,許多士兵及其家屬們只好轉而購買民間設備,軍方於是作出了這個決定:戰爭期間暫時關閉 S/A。戰爭結束後,要求 S/A 永久關閉的聲浪水漲船高。美國聯邦航空總署也表示,取消 S/A 後,每年將省下數百萬美元的無線電導航系統維修費用。

到了 2000 年,美軍在確定自己仍擁有(在必要時刻)干擾特定區域 GPS 訊號的技術能力後,於 5 月 1 日的午夜正式將誤差參數設置為 0,隔天正式開放零誤差訊號源供民間接收。民間 GPS 訊號的平均誤差從原先的直徑 100 公尺,大幅減少到直徑 15-20 公尺左右。

一直到了 2007 年 9 月 19 日,美國國防部(Department of Defense)宣告,未來的 GPS 第三代衛星將無法再被置入任何的 S/A 技術,所有定位系統的精準度將不再受到干擾。

隨著西方國家戰爭時代的結束、政府對民間監管程度降低,以及技術的進步,GPS 不再只是戰爭的工具,而成為了人手一支的現代指南針。

 

參考資料:

封面圖片來源:Wikipedia

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Seliao

PanX 實習編輯。

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