“目前，全球最成熟的卫星定位系统，当属米国的GPS系统。”陈芳允慢条斯理地说道：“这套系统起源于1958年米国的一项名为“公交导航系统”的实验性项目，该项目后来被米国军方看中并进行了投资，1968年，米国军方主导的第一代试验性质卫星导航系统正式运行投入使用，名为DefenseNavigatioeSystem，简称DNSS，中文意译为“国防导航卫星系统”，由此可见，这套系统当初完全是为了军事用途而发展起来的。
简单的背景介绍后，陈芳允稍微顿了顿，整理了一下思路之后继续说道：“这套系统投入实际使用后，米国在其上迅速建立起了一整套实用系统，并在此基础上开发出了第一代卫星导航精确制导武器，在该领域建立起了对前苏俄的领先优势，因此，前苏俄也迅速制定了应对策略，提出了自己的全球卫星导航系统计划GLONASS，我们称其为“格洛纳斯”，不过由于前苏俄在微电子领域技术水平远远落后于米国，所以格洛纳斯完成预研和方案论证，进入实际研制工作的时间已经到了1976年，而那个时候，米国已经启动了第二代全球卫星导航系统的研制工作三年了。”
“1973年，在米国国防部召开了一次由12名军方各部门主要负责人参加的内部会议，会议结束后，五角大楼正式提出组建一个全球性的卫星导航系统——Navstar，即授时和测距导航卫星NavigationSignalTimingandRanging，为方便引用及推广，又将之称为全球定位系统GlobalPositioningSystem，既我们现在所熟知的GPS，同年9月，米国国会通过决议，决定GPS系统应为军民两用性质。”
“从科学的角度来说，GPS系统是一个伟大的发明，它可以根据运行在特定轨道上的卫星之间相互数据的组合，精确地测定地球上任何一个能接收到卫星信号的点的位置和时间。GPS首先是一个定位系统，测定点位置的时候，可以精确地确定事物点的经度、纬度以及高度。其次，它还是一个精确的“授时系统”，可以精确的确定该事物点即时的时间，而且这个时间误差在民用终端上，可以达到1s以内，而GPS本身的授时精度，误差在30ns以内。基于这些数据，GPS系统可以确定事物准确的经度、纬度及高度；再加上精准的授时，任一可接受到GPS卫星信号的事物点，都能被准确的记录下来，而且几乎是即时完成，固定点几乎就很容易被定位及找到，移动点则可以在其移动轨迹上被找到，而且还能实时的生成3维地图。有了这个技术，真正地让地球上每一个事物点之间有了准确的联系信息，让每一个静止的或者移动的物体，有了可以被捕获的方式及手段，而且还能与其他信号源产生联系，甚至共享实时数据。”
一口气说了这么多，陈老爷子免不了要停下来喘口气，谭振华自觉地捧哏道：“那么，米国这个第二代GPS系统现在是处于什么状态呢？”
“现在么，这套系统已经升级到了第二代，并且替换第一代系统的工作也已经建成了大半，第二代GPS系统的首星是在1989年2月4日发射升空的，当年一共发射了9颗，而我们预计，全部系统所需的24颗卫星将在今年年底前全部发射完成，构成整个GPS星座，覆盖全球超过98%的地区，其中已发射并投入使用的部分，在1991年爆发的海湾战争中，曾经发挥了重要的作用。”
谭振华不由得点头，那场战争他可是亲历者之一，而且GPS系统他就更加熟悉了，毕竟这东西在90年代初还没几个人知道，而在他重生之前，那都已经是个烂大街的玩意了。
“GPS的天基系统由21颗工作星和3颗备用星组成，分布在互成60度的6条轨道，全球任一地点都可以接收到6~9颗卫星的信号，可以向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息；地面控制部分则由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成；接收端则可以做得非常小，甚至可以做成手持式的个人终端，据我所知，米军在海湾战争中就大量配发了这种个人的手持式GPS接收终端，在战场上发挥了重大作用。”
谭振华再次点头，这种手持式终端他也很熟悉，当年在利雅得的时候，他甚至还花高价从某些地下渠道买了几部米制军用级别的GPS接收设备给谢力他们，好让他们在难以辨别方向的沙漠之中行军的时候，也能精确地找到自己的方位。
“刚才我已经介绍过了，GPS系统分为民用版本和军用版本”，陈老爷子喘了口气继续说道：“其中民用的采用C/A码，也称为“粗码”，频率1.023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒，定位精度在14米级；军用的则采用了P码，又称“精码”，频率10.23MHz，重复周期266.4纳秒，码间距0.1微秒，定位精度在米级，据悉，GPS系统正在升级P码到Y码，Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳，同时定位精度更高，根据其原理计算，精度可以达到0.3米级别，米国人号称为厘米级。”
“那我们国家目前最这方面做了哪些研究呢？”谭振华适时问道。
“我们国家啊，起步比米苏这两个大国晚了很多。”陈芳允叹道：“1983年，那时候我还没有离休，任职京城“跟踪与通信技术研究所”所长，在对米国的GPS技术发展进行了一段时期的跟踪研究后，和同事们一起提出了研制我国“卫星定位系统”的建议，受当时的客观条件限制，我提出的方案是先建立一个“双星定位通信系统”，即通过两颗地球静止轨道卫星实现区域性快速导航定位并兼有通信功能的定位方式。”
“后来呢？”
“后来，国家批准了这个预研课题，我们所也开始做这方面的技术储备，1985年4月15日，在米国的华盛顿召开了GPS全球定位系统国际运用研讨会，这是米国为了在全球民用范围内推广其系统而召开的一次会议，我们华夏也受邀参加了这次会议，去开会的是卜庆军，他回来告诉我，米国人在会上明确提出：在民用部分的GPS系统中，米国人加入了SA干扰信号，人为降低了定位精度，同时，在特殊情况下，为了保证国家安全，米国军方会采取三种措施应对紧急状况：第一，降低对方的导航精度；第二，随时变换编码；第三，进行区域性管理。”
谭振华点头，对米国的这种做法，他一点也不意外，米国人一向如此，不可能给你免费的午餐，而且就算是收费的，也一定会加上种种的限制条件，总之一句话，你想用他的东西，就必须接受他的管辖！
就拿这个GPS来说吧，米国人的表态说明，他对GPS系统有绝对的控制力，可以决定必要时关闭特定区域、特定国家、特定用户的GPS信号，或者更改这些特定用户的编码，进行差别化、可选择性管理，不让他们利用GPS。同时，针对自用的GPS信号，加入更为复杂的密码保护，使特定人群难以对GPS进行干扰和攻击。
“我和卜庆军沟通过后，达成了两点共识。”老爷子继续说道：“第一，要跟踪、研究、应用GPS；第二，要着手建立我国自己的卫星定位系统。于是，我在研究所里组建了一个5人小组，由本所研究员刘志魁担任组长，论证双星定位通信体制能否可行并发展成为卫星导航系统，第二年2月，卜庆军向上级递交了一份名为《建议研究用两颗星解决定位的问题》的报告，建议最终被上级采纳，并被列入了“863”计划。”
“既然已经被列入863计划了，那不是应该迎来一次大发展了？”谭振华明知故问道。
听了他这话，陈芳允无奈地发出了一声苦笑，长叹一声道：
“谭博士，难啊！”
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简单的背景介绍后，陈芳允稍微顿了顿，整理了一下思路之后继续说道：“这套系统投入实际使用后，米国在其上迅速建立起了一整套实用系统，并在此基础上开发出了第一代卫星导航精确制导武器，在该领域建立起了对前苏俄的领先优势，因此，前苏俄也迅速制定了应对策略，提出了自己的全球卫星导航系统计划GLONASS，我们称其为“格洛纳斯”，不过由于前苏俄在微电子领域技术水平远远落后于米国，所以格洛纳斯完成预研和方案论证，进入实际研制工作的时间已经到了1976年，而那个时候，米国已经启动了第二代全球卫星导航系统的研制工作三年了。”
“1973年，在米国国防部召开了一次由12名军方各部门主要负责人参加的内部会议，会议结束后，五角大楼正式提出组建一个全球性的卫星导航系统——Navstar，即授时和测距导航卫星NavigationSignalTimingandRanging，为方便引用及推广，又将之称为全球定位系统GlobalPositioningSystem，既我们现在所熟知的GPS，同年9月，米国国会通过决议，决定GPS系统应为军民两用性质。”
“从科学的角度来说，GPS系统是一个伟大的发明，它可以根据运行在特定轨道上的卫星之间相互数据的组合，精确地测定地球上任何一个能接收到卫星信号的点的位置和时间。GPS首先是一个定位系统，测定点位置的时候，可以精确地确定事物点的经度、纬度以及高度。其次，它还是一个精确的“授时系统”，可以精确的确定该事物点即时的时间，而且这个时间误差在民用终端上，可以达到1s以内，而GPS本身的授时精度，误差在30ns以内。基于这些数据，GPS系统可以确定事物准确的经度、纬度及高度；再加上精准的授时，任一可接受到GPS卫星信号的事物点，都能被准确的记录下来，而且几乎是即时完成，固定点几乎就很容易被定位及找到，移动点则可以在其移动轨迹上被找到，而且还能实时的生成3维地图。有了这个技术，真正地让地球上每一个事物点之间有了准确的联系信息，让每一个静止的或者移动的物体，有了可以被捕获的方式及手段，而且还能与其他信号源产生联系，甚至共享实时数据。”
一口气说了这么多，陈老爷子免不了要停下来喘口气，谭振华自觉地捧哏道：“那么，米国这个第二代GPS系统现在是处于什么状态呢？”
“现在么，这套系统已经升级到了第二代，并且替换第一代系统的工作也已经建成了大半，第二代GPS系统的首星是在1989年2月4日发射升空的，当年一共发射了9颗，而我们预计，全部系统所需的24颗卫星将在今年年底前全部发射完成，构成整个GPS星座，覆盖全球超过98%的地区，其中已发射并投入使用的部分，在1991年爆发的海湾战争中，曾经发挥了重要的作用。”
谭振华不由得点头，那场战争他可是亲历者之一，而且GPS系统他就更加熟悉了，毕竟这东西在90年代初还没几个人知道，而在他重生之前，那都已经是个烂大街的玩意了。
“GPS的天基系统由21颗工作星和3颗备用星组成，分布在互成60度的6条轨道，全球任一地点都可以接收到6~9颗卫星的信号，可以向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息；地面控制部分则由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成；接收端则可以做得非常小，甚至可以做成手持式的个人终端，据我所知，米军在海湾战争中就大量配发了这种个人的手持式GPS接收终端，在战场上发挥了重大作用。”
谭振华再次点头，这种手持式终端他也很熟悉，当年在利雅得的时候，他甚至还花高价从某些地下渠道买了几部米制军用级别的GPS接收设备给谢力他们，好让他们在难以辨别方向的沙漠之中行军的时候，也能精确地找到自己的方位。
“刚才我已经介绍过了，GPS系统分为民用版本和军用版本”，陈老爷子喘了口气继续说道：“其中民用的采用C/A码，也称为“粗码”，频率1.023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒，定位精度在14米级；军用的则采用了P码，又称“精码”，频率10.23MHz，重复周期266.4纳秒，码间距0.1微秒，定位精度在米级，据悉，GPS系统正在升级P码到Y码，Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳，同时定位精度更高，根据其原理计算，精度可以达到0.3米级别，米国人号称为厘米级。”
“那我们国家目前最这方面做了哪些研究呢？”谭振华适时问道。
“我们国家啊，起步比米苏这两个大国晚了很多。”陈芳允叹道：“1983年，那时候我还没有离休，任职京城“跟踪与通信技术研究所”所长，在对米国的GPS技术发展进行了一段时期的跟踪研究后，和同事们一起提出了研制我国“卫星定位系统”的建议，受当时的客观条件限制，我提出的方案是先建立一个“双星定位通信系统”，即通过两颗地球静止轨道卫星实现区域性快速导航定位并兼有通信功能的定位方式。”
“后来呢？”
“后来，国家批准了这个预研课题，我们所也开始做这方面的技术储备，1985年4月15日，在米国的华盛顿召开了GPS全球定位系统国际运用研讨会，这是米国为了在全球民用范围内推广其系统而召开的一次会议，我们华夏也受邀参加了这次会议，去开会的是卜庆军，他回来告诉我，米国人在会上明确提出：在民用部分的GPS系统中，米国人加入了SA干扰信号，人为降低了定位精度，同时，在特殊情况下，为了保证国家安全，米国军方会采取三种措施应对紧急状况：第一，降低对方的导航精度；第二，随时变换编码；第三，进行区域性管理。”
谭振华点头，对米国的这种做法，他一点也不意外，米国人一向如此，不可能给你免费的午餐，而且就算是收费的，也一定会加上种种的限制条件，总之一句话，你想用他的东西，就必须接受他的管辖！
就拿这个GPS来说吧，米国人的表态说明，他对GPS系统有绝对的控制力，可以决定必要时关闭特定区域、特定国家、特定用户的GPS信号，或者更改这些特定用户的编码，进行差别化、可选择性管理，不让他们利用GPS。同时，针对自用的GPS信号，加入更为复杂的密码保护，使特定人群难以对GPS进行干扰和攻击。
“我和卜庆军沟通过后，达成了两点共识。”老爷子继续说道：“第一，要跟踪、研究、应用GPS；第二，要着手建立我国自己的卫星定位系统。于是，我在研究所里组建了一个5人小组，由本所研究员刘志魁担任组长，论证双星定位通信体制能否可行并发展成为卫星导航系统，第二年2月，卜庆军向上级递交了一份名为《建议研究用两颗星解决定位的问题》的报告，建议最终被上级采纳，并被列入了“863”计划。”
“既然已经被列入863计划了，那不是应该迎来一次大发展了？”谭振华明知故问道。
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