GPS的誕生

史蒂文·約翰遜

1957年10月，第一顆人造衛星被發射上天。在美國馬里蘭州勞雷爾的應用物理實驗室，一個星期一的早上，衛星環繞地球飛行的消息剛傳開，所有這些物理怪才都在那里想：“我的天哪！真是難以置信。”其中的兩個20多歲的研究人員在食堂閑聊。他們是圭爾和維芬巴赫。其中一個人說：“有誰想過監聽這個東西嗎？你知道，人造地球衛星在太空，顯然在廣播某種信號。如果我們調對頻率，我們也許可以聽到它。”于是，他們四處向同事打聽，大家都說沒想到過這樣做，這是一個有趣的想法。恰巧，維芬巴赫是一個微波接收專家，在他的辦公室設有小天線與放大器。他們回到維芬巴赫的辦公室，開始試著用設備與衛星連接。過了幾個小時，他們真的找到了信號。當這兩個家伙正坐在那里收聽這個信號時，人們到他們的辦公室參觀，有人說：“這很酷。我們能聽聽嗎？太好了。”

不久之后，他們認為：“這是歷史性的一刻。我們可能是在美國聽到它的第一批人，我們應該記錄下來。”于是他們用一個大而笨重的模擬磁帶錄音機錄制這些信號。他們開始寫下每個小信號的日期和時間。他們想：“頻率變化很小，如果我們利用多普勒效應，做一些基本的數學計算，也許可以計算出衛星的運行速度。”然后他們還做了別的一些嘗試，并和有其他專長的同事交流。他們說：“我們覺得可以用多普勒效應的斜率，算出衛星離我們的天線最接近和最遠的位置。”

最終，他們得到了使用新UNIVAC計算機的許可，他們開始進行更多的運算。在三四個星期后，僅憑監聽衛星信號，他們便計算出了衛星的精確軌跡。而這一切，都基于他們在早餐時受到的啟發和產生的靈感。幾個星期后老板對他們說：“你們已經從地面上的已知位置找到了衛星的未知地點。你們能反方向去做嗎？如果知道衛星的位置，能找出地面上的不明地點嗎？”他們想了想說：“也許可以，讓我們算一下。”于是他們回去開始研究。

這就是全球定位系統（GPS）的誕生過程。30年后羅納德·里根將其公開，使其成為一個開放式平臺，任何人都可以借此創造和革新，開發新的技術，并向所有人開放。而現在，我保證你所在的房間里，至少有一半人口袋中的電子設備現在正和外層空間的這些衛星聯絡。